Question

【題目】（1）反應Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH1，平衡常數為K1；

反應Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH2，平衡常數為K2。

在不同溫度時K1、K2的值如下表：

	700℃	900℃
K1	1．47	2．15
K2	2．38	1．67

①反應 CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) ΔH，平衡常數K，則ΔH = （用ΔH1和ΔH2表示），K= （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 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) ΔH > 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 下列措施中能使平衡時增大的是 （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 （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

【答案】（1）ΔH1－ΔH2 K1/K2 吸熱

（2）① 2.0 ② A ③ bc

【解析】

試題分析：（1）①由已知熱化學方程式相減可得：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) ΔH，由蓋斯定律可知，ΔH =ΔH1－ΔH2；由平衡常數定義式可知，CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)的K = K1/K2；由表中數據可知，700℃、900℃的 K1/K2分別為1.47/2.38 ≈ 0.62、2.15/1.67 ≈ 1.3，說明700℃→900℃時，CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)的K增大，升溫能使平衡向吸熱方向移動，K增大說明平衡向正反應方向移動，因此正反應是吸熱反應；（2）① 由題意、圖中數據和三段濃度數據法可得：

Fe(s) + CO2(g) FeO(s) + CO(g)

起始濃度/ molL－1 1.5 0

變化濃度/ molL－1 1.0 1.0

平衡濃度/ molL－1 0.5 1.0

則該條件下反應的平衡常數K = = = 2.0；② A、由于正反應是ΔH > 0的吸熱反應，升溫能使平衡向吸熱的正反應方向移動，導致平衡常數K增大，A正確；B、增大壓強時，其它條件（如溫度）不變，由于正反應是氣體物質的量或體積不變的方向，因此平衡不移動，且溫度不變時平衡常數始終不變，B錯誤；C、充入一定量的CO2，實質是增大壓強，平衡不移動，溫度不變時平衡常數也保持不變，C錯誤；D、再加入一定量鐵粉，由于固體反應物的濃度是一個不變量，因此平衡不會移動，平衡常數也不變，D錯誤；③ a、正反應是氣體物質的量不變的方向，因此混合氣體的總物質的量始終不變，因此混合氣體的壓強是一個不變量，不變量不變時不能說明反應已達平衡，a錯誤；b、由可知，容器的容積是一個不變量，而1molCO2和1molCO的質量分別為44g、28g，因此正反應是氣體總質量逐漸減小的變量，則混合氣體的密度是一個逐漸減小的變量，當這個變量不變時能說明反應已達平衡，b正確；c、如果v正(CO2) = v逆(CO)，由于v正(CO2) = v正(CO)，則v正(CO) = v逆(CO)，同一物質表示的正逆反應速率相等，說明反應已達平衡，c正確；d、c(CO2)、c(CO)均是變量，前者隨反應時間逐漸減小，后者隨反應時間逐漸增大，當其中任何一個變量不變時能說明已達平衡，但此時二者不一定相等，d錯誤；e、正反應是氣體物質的量不變的方向，因此混合氣體的總物質的量始終是一個不變量，不變量不變時不能說明反應已達平衡，e錯誤；答案選bc。