Question

設反應①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）的平衡常數為K₁．
反應②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）的平衡常數為K₂，在不同溫度下，K₁、K₂的值如下：

T（K）	K1	K2
973	1.47	2.36
1173	2.15	1.67

（1）現有反應③CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），這是一個

 

（填“吸”或“放”）熱反應，要使平衡③向右移動，可采取的措施有

 

（填序號）．
A．縮小反應容器容積  B．擴大反應容器容積    C．降低溫度
D．升高溫度     E．使用合適的催化劑    F．設法減少CO的量
（2）若反應Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）在溫度T₁下進行；Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）在溫度T₂下進行，已知T₁＞T₂，且c（CO₂）＞c（H₂O）（其他條件均相同），則兩者的反應速率

 

 （填序號）．
A．前者大    B．后者大    C．一樣大  D．無法判斷．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學反應速率的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據反應①與②可推導出K₁、K₂與K₃之間的關系式，據此關系式及上表數據，也能推斷出反應吸熱或是放熱；利用蓋斯定律計算，平衡常數，結合圖表中平衡常數隨溫度變化分析反應熱量變化；依據化學平衡影響因素分析平衡移動方向；
（2）依據化學反應速率隨溫度的變化分析判斷，已知T₁＞T₂，溫度越高反應速率越大．

解答： 解：（1）已知：①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）；△H=Q₁，
②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）；△H=Q₂，
利用蓋斯定律將①-②可得：③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）；△H=Q₃，
則：K₃=

[CO]?[H2O]

[H2]?[CO2]

=

[CO] [CO2] [H2]

[H2O]

=

K1

K2

，由表中數據可知，973K時，K₃=

1.47

2.38

=0.62，1173時K₃=

2.15

1.67

=1.29，則升高溫度平衡常數增大，說明升高溫度平衡向正反應方向移動，正反應吸熱，H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）反應是吸熱反應，反應前后氣體體積不變，要使反應在一定條件下建立的平衡向正反應方向移動，則
A．縮小反應容器容積實質增大壓強，反應前后氣體體積不變，平衡不動； 故A不符合；
B．擴大反應容器容積，壓強減小，反應前后氣體體積不變，平衡不動；故B不符合；
C．反應是吸熱反應，降低溫度，平衡向放熱反應方向進行，平衡逆向進行，故C不符合；
D．反應是吸熱反應，升高溫度，平衡向吸熱反應方向進行，平衡正向進行，故D符合；
E．使用合適的催化劑，催化劑只改變反應速率，不改變平衡，故E不符合；
F．設法減少CO的濃度，減少生成物濃度平衡正向進行，故F符合；
故答案為：吸熱；DF；
（2）反應速率隨溫度變化，溫度越高，反應速率越大，所以反應速率①大，故選：A．

點評：本題考查了化學平衡的計算應用，平衡常數的計算判斷，蓋斯定律的計算應用，影響化學平衡的因素分析，題目難度較大．