Question

已知化學反應①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），其平衡常數(shù)為K₁；化學反應②：Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g），其平衡常數(shù)為K₂．在溫度973K 和1173K 情況下，K₁、K₂的值分別如下：

溫度	K1	K2
973K	1.47	2.38
1173K	2.15	1.67

（1）通過表格中的數(shù)值可以推斷：反應①是

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應．
（2）現(xiàn)有反應③：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），請你寫出該反應的平衡常數(shù)K₃的數(shù)學表達式：K₃=

 

．
（3）能判斷反應③已達平衡狀態(tài)的是

 

．
A．容器中壓強不變  B．混合氣體中c（CO）不變　　C．v_正（H₂）=v_逆（H₂O）  D．c（CO₂）=c（CO）
（4）根據(jù)反應①與②可推導出K₁、K₂與K₃之間的關系式

 

．據(jù)此關系式及上表數(shù)據(jù)，也能推斷出反應③是

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應．要使反應③在一定條件下建立的平衡向正反應方向移動，可采取的措施是

 

（填寫序號）．
A．縮小反應容器容積  B．擴大反應容器容積　C．降低溫度  D．升高溫度　　E．使用合適的催化劑  　F．設法減少CO的量．

Answer 1

考點：吸熱反應和放熱反應,化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)溫度升高平衡常數(shù)的變化判斷；
（2）依據(jù)平衡常數(shù)概念寫出反應的平衡常數(shù)計算式；
（3）可逆反應達到平衡狀態(tài)，一定滿足正逆反應速率相等，各組分的濃度、百分含量不再變化，據(jù)此進行判斷；
（4）利用蓋斯定律計算，平衡常數(shù)，結合圖表中平衡常數(shù)隨溫度變化分析反應熱量變化；依據(jù)化學平衡影響因素分析平衡移動方向．

解答： 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高，①的平衡常數(shù)增大，說明平衡向正反應方向移動，則正反應吸熱，
故答案為：吸熱；
（2）依據(jù)反應CO₂（g）+H₂（g）=CO（g）+H₂O（g），根據(jù)平衡常數(shù)的概念，該反應的平衡常數(shù)K₃的數(shù)學表達式：K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

，故答案為：

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

；
（3）A、此反應是個氣體體積不變的反應，故無論平衡與否，容器中壓強一直不變，故壓強不變不能作為反應達平衡的標志，故A錯誤；
B、混合氣體中c（CO）不變，說明CO的消耗速率和生成速率相等，即正逆反應速率相等，故反應平衡，故B正確；
C、H₂的正反應速率與H₂O的逆反應速率相等，表示的是正逆反應速率，且滿足計量數(shù)關系，說明達到了平衡狀態(tài)，故C正確；
D、C（CO₂）=C（CH₃OH），不能判斷正逆反應速率是否相等，無法判斷是否達到平衡狀態(tài)，故D錯誤；
故選BC．
（4）已知：①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）；
②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）；
利用蓋斯定律將①-②可得：③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）；
則K₃=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

=

c(CO)

c(CO2)

×

c(H2O)

c(H2)

=

K1

K2

；
依據(jù)圖表平衡常數(shù)數(shù)據(jù)分析，溫度升高

K1

K2

增大，說明平衡正向進行，反應是吸熱反應；
③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）反應是吸熱反應，反應前后氣體體積不變，要使反應在一定條件下建立的平衡向正反應方向移動，則
A．縮小反應容器容積實質增大壓強，反應前后氣體體積不變，平衡不動； 故A不符合；   
B．擴大反應容器容積，壓強減小，反應前后氣體體積不變，平衡不動；故B不符合；       
C．反應是吸熱反應，降低溫度，平衡向放熱反應方向進行，平衡逆向進行，故C不符合；  
D．反應是吸熱反應，升高溫度，平衡向吸熱反應方向進行，平衡正向進行，故D符合；
E．使用合適的催化劑，催化劑只改變反應速率，不改變平衡，故E不符合；
F．設法減少CO的濃度，減少生成物濃度平衡正向進行，故F符合；
故答案為：

K1

K2

；吸熱；DF．

點評：本題考查化學平衡影響因素的分析判斷，平衡常數(shù)的計算應用，數(shù)據(jù)處理的能力，題目難度中等．