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)

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 K1 K2
973K 1.47 2.38
1173K 2.15 1.67
(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=
c(CO)•c(H2O)
c(H2)•c(CO2)
c(CO)•c(H2O)
c(H2)•c(CO2)

(3)根据反应①与②,可推导出K1、K2与K3之间的关系式
K3=
K1
K2
K3=
K1
K2
.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______.
jiabuchao05 1年前 已收到1个回答 举报

非洲雪花 花朵

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解题思路:(1)根据温度升高平衡常数的变化判断;
(2)依据平衡常数概念写出反应的平衡常数计算式;
(3)利用盖斯定律计算,平衡常数;结合图表中平衡常数随温度变化分析反应热量变化,然后依据化学平衡影响因素分析平衡移动方向;
(4)根据图甲中t2时刻改变条件,正逆反应速率都增大但平衡不移动,然后化学平衡影响因素分析平衡移动方向;
根据图乙中t2时刻改变条件,平衡向逆反应方向移动,然后化学平衡影响因素分析平衡移动方向;

(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;

点评:
本题考点: 化学平衡常数的含义;化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素.

考点点评: 本题考查化学平衡影响因素的分析判断,平衡常数的计算应用,数据处理的能力,题目难度中等.

1年前

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