化学反应原理对于工业生产和科研有重要意义
I、下 * * 个化学反应的平衡常数（K1、K2、K3）与温度的关系分别如下表所示：
| 化学反应 | 平衡常数 | 温度 | |
| 973 K | 1173 K | ||
①Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g) | K1 | 1．47 | 2．15 |
| ②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g) | K2 | 2．38 | 1．67 |
| ③CO(g) ＋H2O(g)CO2(g) ＋H2(g) | K3 | ？ | ？ |
请回答：
（1）反应①是 （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝__________(用K1、K2表示)。
（3）要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动，可采取的措施有 _____(填写字母序号)。
A．缩小反应容器的容积
B．扩大反应容器的容积
C．升高温度
D．使用合适的催化剂
E．设法减 * * 衡体系中的CO的浓度
（4）若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示：
①可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而t2、t8时都改变了一种条件，试判断改变的是什么条件：t2时__________________； t8时__________________。
②若t4时降压， t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4～t6时逆反应速率与时间的关系线。
II、（5）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2．某种电化学装置可实现如下转化：2CO2＝2CO+O2，CO可用作燃料．已知该装置的阳极反应为：4OH--4e-＝O2↑+2H2O，则阴极反应为 。
（6）某空间站能量转化系统的局部如图所示，其中的燃料电池采用KOH溶液作电解液。
如果某段时间内，氢氧储罐中共收集到33．6L气体（已折算成标准状况），则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为 mol。
（1）吸热
（2）
（3）CE
（4）①升高温度或增大CO2的浓度（增大H2的浓度）；使用催化剂或增大压强
②
（5）2CO2+4e-+2H2O═2CO+4OH-（或CO2+2e-+H2O═CO+2OH-）（6）2mol
题目分析：（1）在反应①中随着温度的升高平衡常数增大，这说明升高温度平衡向正反应方向移动，因此正方应是吸热反应。
（2）根据反应①②并依据盖斯定律可知②－①即得到反应③，所以平衡常数之间的关系为K3＝。
（3）根据表中数据可知，随着温度的升高K1逐渐增大，而K2逐渐减小，所以K3逐渐减小，这说明升高温度反应③向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应。由于正方应是体积不变的可逆反应，所以要使平衡向逆反应方向移动，则可以升高温度或增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，而压强和催化剂不能改变平衡，故答案选CE。
（4）①根据图像可知，t2时逆反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，说明平衡向逆反应方向移动，由于正方应是体积不变的放热的可逆反应，所以改变的条件是升高温度或增大CO2的浓度（增大H2的浓度）。t8时逆反应速率瞬间增大，但平衡不移动，由于正方应是体积不变的放热的可逆反应，所以改变的条件是使用催化剂或增大压强。
②若t4时降压，反应速率均减小，但平衡不移动。t6时增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，逆反应速率逐渐增大，因此t4～t6时逆反应速率与时间的关系线为
。
（5）电解池中阳极失去电子发生氧化反应，阴极得到电子发生还原反应，所以根据总反应式可知阴极是CO2得到电子被还原为CO，电极反应式为CO2+2e-+H2O═CO+2OH-。
（6）水电解生成氢气和氧气，所以氢氧储罐中共收集到33．6L气体应该是氢气与氧气的混合气，其中氧气是11．2L，氢气是22．4L，氢气的物质的量是1mol，转移2mol电子。