反應Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH1，平衡常數為K1；反應Fe(s)＋H2O(g)Fe...

問題詳情：

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；在不同温度時KK2的值如下表：

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)一定温度下，向某密閉容器中加入足量鐵粉並充入一定量的CO2氣體，發生反應Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH＞0，CO2的濃度與時間的關係如圖1所示：

①該條件下反應的平衡常數為________；若鐵粉足量，CO2的起始濃度為2.0 mol·L－1，則平衡時CO2的濃度為________ mol·L－1。

②下列措施中能使平衡常數增大的是________(填序號)。

A．升高温度

B．增大壓強

C．再充入一定量的CO2

D．再加入一定量鐵粉

(3)對於可逆反應Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，該反應的逆反應速率隨時間變化的關係如圖2。

①從圖中看到，反應在t2時達平衡，在t1時改變了某種條件，改變的條件可能是________。

A．升温

B．增大CO2濃度

C．使用催化劑

②如果在t3時從混合物中分離出部分CO，t4～t5時間段反應處於新平衡狀態，請在圖上畫出t3～t5的v(逆)變化曲線_______。

【回答】

ΔH1－ΔH2        吸熱    2.0        A    AC        

【分析】

（1）利用蓋斯定律計算，並得出熱化學方程式中的能量變化值，根據平衡常數的表示方法得出各個平衡常數之間的關係；根據平衡移動與温度的關係分析；

(2)①據圖分析可知，平衡時二氧化碳和CO的濃度分別為0.5 mol/L和1 mol/L，依據化學平衡常數表達式計算；

②平衡常數只隨温度變化而變化，不隨濃度、壓強等因素變化而變化，該反應是吸熱反應，升高温度，平衡常數增大；

（3）①從圖中看到，t1時改變了某種條件，使逆反應速率增大；

②如果在t3時從混合物中分離出部分CO，逆反應速率減小，正反應速率瞬間不變，平衡向着正向移動。

【詳解】

(1)已知①Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)　ΔH1，②Fe(s)＋H2O(g) FeO(s)＋H2(g)　ΔH2，據蓋斯定律，①－②得CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，則ΔH＝ΔH1－ΔH2，平衡常數K＝；由圖表可知，K1隨温度的升高而增大，K2隨温度升高而減小，則K隨温度升高而增大，説明正反應吸熱，故*為ΔH1－ΔH2；；吸熱；

(2)①據圖分析可知，平衡時二氧化碳和CO的濃度分別為0.5 mol/L和1 mol/L，則平衡常數K＝==2.0；若CO2的起始濃度為2.0 mol·L－1，據方程式可知，反應的二氧化碳的濃度與生成CO濃度相等，設生成CO為x mol/L，則平衡時二氧化碳濃度為(2.0－x) mol/L，K＝==2.0，x＝，平衡時二氧化碳濃度＝2.0－＝mol/L，故*為2.0；；

②A、該反應是吸熱反應，升高温度，平衡正向進行，平衡常數增大，故A正確；

B、增大壓強，平衡不移動，温度不變，平衡常數不變，故B錯誤；

C、充入一定量CO2，CO2濃度增大，平衡向正反應方向移動，但温度不變，平衡常數不變，故C錯誤；

D、再加入一定量鐵粉，平衡不移動，温度不變，平衡常數不變，故D錯誤；

故*為A；

(3)①A、升温，正、逆反應速率突然增大，隨着反應的進行，生成物的濃度增大，逆反應速率增大，最後不變，故A符合；

B、增大CO2的濃度，正反應速率突然增大，逆反應速率瞬間不變，故B不符合；

C、使用催化劑，正、逆反應速率突然增大，隨着反應的進行，生成物的濃度增大，逆反應速率增大，最後不變，故C符合；

故*為AC；

②如果在t3時從混合物中分離出部分CO，逆反應速率減小，正反應速率瞬間不變，平衡向着正向移動，隨着反應的進行，生成物的濃度逐漸增大，逆反應速率逐漸增大，最後不變（比t2時要小），變化如下圖所示：，故*為。

【點睛】

本題考查化學平衡移動，注意蓋斯定律的計算，注意分析表格數據，把握圖象曲線的變化特點，結合外界條件的變化分析反應速率以及平衡移動的變化是解答的關鍵。

知識點：化學平衡圖像分析

題型：填空題