Question

【題目】I.CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO2是解決溫室效應的有效途徑。

已知反應Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g）的平衡常數為K1；

反應Fe（s）+H2O（g）FeO（s）+H2（g）的平衡常數為K2。

在不同溫度時K1、K2的值如表：

溫度	K1	K2
973K	1.47	2.38
1173K	2.15	1.67

（1）推導反應CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）的平衡常數K與K1、K2的關系式：___，判斷該反應是____反應（填“吸熱”或“放熱”）。

II.T1溫度下，體積為2L的恒容密閉容器，加入4.00molX，4.00molY，發生化學反應X(g)+Y(g)2M(g)+N(s) △H<0。

部分實驗數據如下：

t/s	0	500	1000	1500
n(X)/mol	4.00	2.80	2.00	2.00

（2）前500秒，反應速率v(M)=__ ，該反常數應的平衡K=___。

（3）該反應達到平衡時某物理量隨溫度變化如圖所示。縱坐標可以表示的物理量有哪些__。

a．Y的逆反應速率 b．M的體積分數

c．混合氣體的密度 d．X的轉化率

（4）反應達到平衡后，若再加入2.00molM，1.00molN，下列說法正確的是____。

A．重新達平衡后，用X表示的v(正)比原平衡大

B．重新達平衡后，M的氣體體積分數小于50%

C．重新達平衡后，M的物質的量濃度是原平衡的1.25倍

D．重新達平衡后，Y的平均反應速率與原平衡相等

（5）若容器為絕熱恒容容器，起始時加入4.00molX，4.00molY，則達平衡后M的物質的量濃度____2mol/L(填“大于”、“小于”或“等于”)。

Answer 1

【答案】 吸熱 2.4×10-3mol/(L·s) 4 bd AC 小于

【解析】

（1）依據化學平衡常數的表達式分析；

（2）前500秒，反應的n（X）=4.00-2.80=1.20mol，反應的物質的量之比等于化學計量數之比，根據化學反應速率的定義式計算；根據表中數據，反應在1000s時，達到平衡狀態，

X(g)+Y(g)2M(g)+N(s)

初始：4.00 4.00

反應：2.00 2.00 4.00

平衡：2.00 2.00 4.00

（3）依據溫度對化學反應速率與化學平衡的綜合影響效果分析作答；

（4）反應的方程式可逆號兩邊的氣體計量數之比相等，反應達到平衡后，再加入2.00molM，1.00molN，平衡不移動，結合等效平衡的思想分析作答。

（1）K1=，K2=，則K= = ；973K時，K==0.62，1173K時，K==1.29，則升高溫度，K值增大，即平衡正向移動，則正反應為吸熱反應；

（2）前500秒，反應的n（X）=4.00-2.80=1.20mol，反應的物質的量之比等于化學計量數之比，則n（M）=2.40mol，v(M)== = =2.4×10-3mol/(L·s)；根據表中數據，反應在1000s時，達到平衡狀態，

X(g)+Y(g)2M(g)+N(s)

初始：4.00 4.00

反應：2.00 2.00 4.00

平衡：2.00 2.00 4.00

則各物質的濃度分別為1.00mol/L，1.00mol/L，2.00mol/L，K==4；

（3）a．升高溫度，Y的逆反應速率增大，與圖像不符，a錯誤；

b．正反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，M的物質的量減小，則體積分數減小，與圖像符合，b正確；

c．正反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，混合氣體的質量增大，體積不變，則密度增大，與圖像不符，c錯誤；

d．正反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，X的轉化率降低，與圖像符合，d正確；

答案為bd；

（4）反應的方程式可逆號兩邊的氣體計量數之比相等，反應達到平衡后，再加入2.00molM，1.00molN，平衡不移動，

A．重新達平衡后，X的濃度增大，則用X表示的v(正)比原平衡大，符合題意，A正確；

B．重新達平衡后，平衡不移動，M的氣體體積分數不變，與題意不符，B錯誤；

C．再加入2.00molM，相當于3.00mol的X、Y，重新達平衡后，平衡常數不變，M的物質的量濃度是2.5mol/L，是原平衡的1.25倍，符合題意，C正確；

D．重新達平衡后，Y的濃度增大，則Y的平均反應速率與原平衡相等，與題意不符，D錯誤；

答案為AC。