Question

10．（1）反應(yīng) Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁，平衡常數(shù)為K₁；
反應(yīng) Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H₂，平衡常數(shù)為K₂；
在不同溫度時(shí)K₁、K₂的值如下表：

	700℃	900℃
K1	1.47	2.15
K2	2.38	1.67

反應(yīng)CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H，平衡常數(shù)為K，
則△H=△H₁-△H₂（用△H₁和△H₂表示），K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$（用K₁和K₂表示），
且由上述計(jì)算可知，反應(yīng) CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）是吸熱反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）．
（2）一定溫度下，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO₂氣體，發(fā)生反應(yīng)
Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H＞0，CO₂的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示．
①該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為2；
②下列措施中能使平衡時(shí)$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$增大的是A（填序號(hào)）．
A．升高溫度                           B．增大壓強(qiáng)
C．充入一定量的CO₂              D．再加入一定量鐵粉．

Answer 1

分析 （1）①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁，平衡常數(shù)為K₁；
②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H₂，平衡常數(shù)為K₂；
將方程式①-②得CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），焓變進(jìn)行相應(yīng)的改變，化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$；
升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，根據(jù)平衡常數(shù)相對(duì)大小確定反應(yīng)熱；
（2）①化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$，平衡時(shí)c（CO₂）=0.5mol/L，參加反應(yīng)的c（CO₂）=（1.5-0.5）mol/L=1mol/L，
根據(jù)C原子守恒知，生成的c（CO）等于參加反應(yīng)的c（CO₂）=1mol/L；
②能使平衡時(shí)$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$增大，改變條件使平衡正向移動(dòng)（但不能是增大二氧化碳濃度）．

解答 解：（1）①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁，平衡常數(shù)為K₁；
②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H₂，平衡常數(shù)為K₂；
將方程式①-②得CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），△H=△H₁-△H₂，化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$；
700℃K=$\frac{1.47}{2.38}$=0.62、900℃時(shí)K=$\frac{2.15}{1.67}$=1.3，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，升高溫度平衡常數(shù)增大，說明平衡正向移動(dòng)，則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，
故答案為：△H₁-△H₂； $\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$；吸熱；
（2）①平衡時(shí)c（CO₂）=0.5mol/L，參加反應(yīng)的c（CO₂）=（1.5-0.5）mol/L=1mol/L，
根據(jù)C原子守恒知，生成的c（CO）等于參加反應(yīng)的c（CO₂）=1mol/L，化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$=$\frac{1}{0.5}$=2，
故答案為：2；
②A．該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)，$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$增大，故A正確；                      
B．增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，則$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$不變，故B錯(cuò)誤；
C．充入一定量的CO₂，平衡正向移動(dòng)，但二氧化碳參加反應(yīng)的物質(zhì)的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于加入的物質(zhì)的量，所以   $\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$減小，故C錯(cuò)誤；       
D．再加入一定量鐵粉，平衡不移動(dòng)，則$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$不變，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算及化學(xué)平衡影響因素等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷、計(jì)算能力，明確化學(xué)反應(yīng)原理是解本題關(guān)鍵，注意（2）②中C選項(xiàng)的分析，為易錯(cuò)點(diǎn)．