问题 填空题

设反应①Fe(S)+CO2(g)⇌FeO(S)+CO(g)的平衡常数为K1.反应②Fe(S)+H2O(g)⇌FeO(S)+H2(g)的平衡常数为K2,在不同温度下,K1、K2的值如下:

温度K1K2
973K1.472.38
1173K2.151.67
(1)从上表可以推断:反应①是______ (填“吸”、“放”)热反应.

(2)现有反应③H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)写出该反应的平衡常数K3的数学表达式:K3=______.

(3)根据反应①与②,可推导出K1、K2与K3之间的关系式______.据此关系式及上表数据,也能推断出反应③是“吸热”还是“放热”反应.问:要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有______(填写序号).

A.缩小反应容器容积    B.扩大反应容器容积    C.降低温度

D.升高温度            E.使用合适的催化剂    F.设法减少CO的量

(4)图1、2表示该反应③在时刻t1达到平衡、在时刻t2分别因改变某个条件而发生变化的情况:

①图1中时刻t2发生改变的条件是______

②图2中时刻t2发生改变的条件是______.

答案

(1)由表中数据可知,温度升高,①的平衡常数增大,说明平衡向正反应方向移动,则正反应吸热,

故答案为:吸;

(2)依据反应CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),根据平衡常数的概念,该反应的平衡常数K3的数学表达式:

K3=

c(CO)•c(H2O)
c(H2)•c(CO2)

故答案为:

c(CO)•c(H2O)
c(H2)•c(CO2)

(3)已知:①Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)

          ②Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g);△H=Q2

利用盖斯定律将①-②可得:③H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g)

则:K3=

c(CO)•c(H2O)
c(H2)•c(CO2)
=
c(CO)
c(CO2)
c(H2)
c(H2O)
=
K1
K2

故答案为:K3=

K1
K2

由表中数据可知,973K时,K3=

1.47
2.38
=0.62,1173时K3=
2.15
1.67
=1.29,则升高温度平衡常数增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,正反应吸热,要使平衡右移,应减少CO的量或升高温度,故选:DF;

(4)图甲中t2时刻改变条件,正逆反应速率都增大但平衡不移动,改变的条件为增大压强或加入催化剂,图乙中t2时刻改变条件,平衡向逆反应方向移动,二氧化碳浓度增大,一氧化碳浓度减小,可以采用降低温度或增大水蒸气的浓度或减小氢气的浓度,

故选:增大压强或加入催化剂;降低温度或增大水蒸气的浓度或减小氢气的浓度;

单项选择题
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