Question

8．（1）反應Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁，平衡常數為K₁；反應Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H₂，平衡常數為K₂．在不同溫度時K₁、K₂的值如表：

	700℃	900℃
K1	1.47	2.15
K2	2.38	1.67

①反應 CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H，平衡常數K，則△H=△H₁-△H₂（用△H₁和△H₂表示），K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$（用K₁和K₂表示），且由上述計算可知，反應CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）是吸熱反應（填“吸熱”或“放熱”）．
（2）一定溫度下，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO₂氣體，發生反應Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H＞0，CO₂的濃度與時間的關系如圖所示：
①該條件下反應的平衡常數為2.0；
②下列措施中能使平衡時$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$增大的是A（填序號）
A．升高溫度                      B．增大壓強
C．充入一定量的CO₂     D．再加入一定量鐵粉
③一定溫度下，在一個固定容積的密閉容器中發生上述反應，下列能判斷該反應達到化學平衡狀態的是bc（填字母）．
a．容器中壓強不變                b．氣體的密度不再改變c．v_正（CO₂）=v_逆（CO）              d．c（CO₂）=c（CO）     e．容器內氣體總物質的量不變．

Answer 1

分析 （1）①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁，平衡常數為K₁；
②反應Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H₂，平衡常數為K₂．
結合蓋斯定律可知，①-②得到CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）；
（2）①K為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，固體不能代入K的表達式中，結合平衡濃度計算K；
②能使平衡時$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$增大，可使平衡正向移動，但不能增加二氧化碳使平衡正向移動；
③結合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判定平衡狀態．

解答 解：（1）①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁，平衡常數為K₁；
②反應Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H₂，平衡常數為K₂．
結合蓋斯定律可知，①-②得到CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），
則△H=△H₁-△H₂、K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$，結合表格數據可知$\frac{1.47}{2.38}$＜$\frac{2.15}{1.67}$，則升高溫度K增大，即正反應為吸熱反應，
故答案為：△H₁-△H₂；$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$；吸熱；
（2）①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）
    開始                   1.5                          0
   轉化                    1                             1
  平衡                      0.5                          1
該反應 的平衡常數K=$\frac{1}{0.5}$=2.0，
故答案為：2.0；
②A．由表格中K₁的變化，正反應為吸熱反應，則升高溫度，平衡正向移動，能使平衡時$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$增大，故A選；                      
B．增大壓強，平衡不移動，故B不選；
C．充入一定量的CO₂，平衡正向移動，但平衡時$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$減小，故C不選；    
D．再加入一定量鐵粉，平衡不移動，故D不選；
故答案為：A；
③a．該反應為體積不變的反應，容器中壓強始終不變，不能判定平衡狀態，故不選；                
b．體積不變，但質量為變量，氣體的密度不再改變，為平衡狀態，故選；
c．v_正（CO₂）=v_逆（CO），可知正逆反應速率相等，為平衡狀態，故選；              
d．c（CO₂）=c（CO），與起始濃度、轉化率有關，不能判定平衡狀態，故不選；    
 e．容器內氣體總物質的量始終不變，不能判定平衡狀態，故不選；
故答案為：bc．

點評 本題考查化學平衡計算、反應熱、平衡移動，為高頻考點，把握化學平衡三段法、K的計算、平衡移動、圖象及表格數據為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意表格數據及蓋斯定律的應用，題目難度不大．