Question

（2010?普陀區二模）反應①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）+akJ；
反應②CO（g）+

1

2

O₂（g）?CO₂（g）+bkJ．
測得在不同溫度下，反應①的平衡常數K值隨溫度的變化如表所示：

溫度/℃	500	700	900
K	1.00	1.47	2.40

（1）反應①的化學平衡常數表達式為

c(CO)

c(CO2)

，a

大于

0（填“大于”、“小于”或“等于”）． 在500℃2L密閉容器中進行反應①，CO₂起始量為4mol，其轉化率為50%，則CO的平衡濃度為

1mol/L

．
（2）700℃反應①達到平衡，要使該平衡向右移動，其它條件不變時，可以采取的措施有

BC

（填序號）．
A．縮小反應器體積   B．通入CO₂ C．升高溫度到900℃D．使用合適的催化劑
（3）圖象符合反應①的是

A

（填序號）（圖中v是速率、φ為混合物中CO含量，T為溫度且T₁＞T₂）．

（4）由反應①和②可求得，反應2Fe（s）+O₂（g）?2FeO（s）+Q 的Q=

2（a+b）KJ

．

Answer 1

分析：（1）化學平衡常數，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值，據此書寫反應①的平衡常數，注意固體不需要寫出；由表中數據可知，對于反應①，溫度越高平衡常數越大，說明升高溫度平衡向正反應移動，據此判斷a值的符號；依據化學平衡，計算轉化的二氧化碳物質的量和生成的一氧化碳物質的量，依據c=

n

V

計算濃度；
（2）根據平衡移動原理進行分析解答；
（3）A、由圖可知，升高溫度，平衡向正反應移動，故圖象表示正反應吸熱反應，結合反應①的熱效應判斷；
B、由圖可知，最高點到達平衡，溫度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反應進行，故圖象表示正反應為放熱反應，結合反應①的熱效應判斷；
C、由圖可知，溫度T₁先到達平衡，故溫度T₁＞T₂，溫度T₁到達平衡時，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反應進行，故圖象表示正反應為放熱反應，結合反應①的熱效應判斷；
（4）根據蓋斯定律，2（①+②）可得2Fe（s）+O₂（g）═2FeO（s），反應熱也進行相應的運算；

解答：解：解：（1）反應Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g）的平衡常數k=

c(CO)

c(CO2)

；由表中數據可知，對于反應①，溫度越高平衡常數越大，說明升高溫度平衡向正反應移動，升高溫度平衡向吸熱反應進行，故a＞0，
平衡時參加反應的二氧化碳的物質的量為4mol×50%=2mol，則：
           Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g）
開始（mol）：4                  0
變化（mol）：2                  2
平衡（mol）：2                  2
平衡后一氧化碳濃度c（CO）=

2mol

2L

=1mol/L；
故答案為：

c(CO)

c(CO2)

；大于；1mol/L；
（2）A．該反應前后氣體的物質的量不變，縮小反應器體積，壓強增大，平衡不移動，故A不符合；
B．通入CO₂ ，濃度增大，平衡向正反應移動，故B符合；
C．該反應正反應是吸熱反應，升高溫度到900℃，平衡向正反應移動，故C符合；
D．使用合適的催化劑，加快反應速率，平衡不移動；
故答案為：BC；
（3）A、由圖可知，升高溫度，平衡向正反應移動，故圖象表示正反應吸熱反應，反應①正反應是吸熱反應，圖象與實際相符合，故A正確；
B、由圖可知，最高點到達平衡，溫度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反應進行，故圖象表示正反應為放熱反應，反應①正反應是吸熱反應，圖象與實際不相符，故B錯誤；
C、由圖可知，溫度T₁先到達平衡，故溫度T₁＞T₂，溫度T₁到達平衡時，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反應進行，故圖象表示正反應為放熱反應，反應①正反應是吸熱反應，圖象與實際不相符，故C錯誤；
故答案為：A；
（4）已知：①Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g）△H₁=a kJ?mol^-1，
反應②CO（g）+1/2O₂（g）═CO₂（g）△H₂=b kJ?mol^-1
由蓋斯定律，2（①+②）得2Fe（s）+O₂（g）═2FeO（s），故△H₃=2（a kJ?mol^-1+b kJ?mol^-1）=2（a+b）kJ?mol^-1，
故答案為：2（a+b）kJ?mol^-1；

點評：本題目綜合性較大，涉及反應速率計算、平衡常數、化學平衡計算、影響反應速率與化學平衡移動的因素、蓋斯定律與反應熱的計算等，難度中等．