问题 填空题

(9分)已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1;化学反应②:Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2,在温度973 K和1173 K情况下,K1K2的值分别如下:

温度K1K2
973 K1.472.38
1173 K2.151.67
请填空:

(1)通过表格中的数值可以推断:反应①是________(填“吸热”或“放热”)反应.

(2)现有反应③:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),请你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K1K2K3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________(填“吸热”或“放热”)反应.

(4)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

(5)图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:

①图甲中t2时刻发生改变的条件是_____________________________________.

②图乙中t2时刻发生改变的条件是_______________________________________.

答案

(9分)(1)反应①是吸热反应.(2)K3(3)K3=K1/K2,吸热.

(4)CE (5)①增大压强或使用催化剂  ②降低温度或从体系中分离出H2

(1)根据表中数据可知,升高温度,K1是增大的,说明升高温度平衡向正反应方向进行,所以反应①是吸热反应。

(2)平衡常数是在一定条件下,可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以根据方程式可知,平衡常数表达式是K3 。

(3)根据盖斯定律可知,①-②即得到反应③,所以K3=K1/K2;升高温度,K1增大,K2增减小,所以K3是增大,因此正反应是吸热反应。

反应③是体积不变的、吸热的可逆反应,所以要使平衡向正反应方向移动,则可以升高温度,或降低生成物的浓度等,但压强和催化剂不能改变平衡状态,答案选CE。

(5)①图甲中t2时刻正逆反应速率都增大,但平衡不移动,所以改变的条件是增大压强或使用催化剂。

②图乙中t2时刻CO2的浓度增大,而CO的浓度降低,即平衡向逆反应方向进行,所以改变的条件是降低温度或从体系中分离出H2

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