Question

5．已知反應(yīng)Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H=akJ•mol^-1，平衡常數(shù)為K測得在不同溫度下，K值如下：

溫度/℃	500	700	900
K	1.00	1.47	2.40

（1）寫成該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式$\frac{[CO]}{[C{O}_{2}]}$．
（2）該反應(yīng)為吸熱（選填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（3）700℃時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，要使該平衡向右移動，其他條件不變時，可以采取的措施有BC（填序號）．
A．縮小反應(yīng)器體積    B．通入CO₂C．升高溫度到900℃D．使用合適的催化劑      E．增加Fe的量
（4）下列圖象符合該反應(yīng)的是A（填序號）（圖中v為速率，φ為混合物中CO含量，T為溫度且T₁＞T₂）．

Answer 1

分析 （1）平衡常數(shù)=$\frac{生成物平衡濃度的冪次方乘積}{反應(yīng)物的平衡濃度冪次方乘積}$，注意固體和純液體不能寫入表達式；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度，平衡常數(shù)增大，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，據(jù)此判斷；
（3）根據(jù)平衡移動原理方向解答；
（4）A、由圖可知，升高溫度，平衡向正反應(yīng)移動，故圖象表示正反應(yīng)吸熱反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)①的熱效應(yīng)判斷；
B、由圖可知，最高點到達平衡，溫度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反應(yīng)進行，故圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)①的熱效應(yīng)判斷；
C、由圖可知，溫度T₁先到達平衡，故溫度T₁＞T₂，溫度T₁到達平衡時，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反應(yīng)進行，故圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)①的熱效應(yīng)判斷；

解答 解：（1）反應(yīng)Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H=akJ•mol^-1，固體不寫入平衡常數(shù)表達式，則平衡常數(shù)K=$\frac{[CO]}{[C{O}_{2}]}$，
故答案為：$\frac{[CO]}{[C{O}_{2}]}$；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度，平衡常數(shù)增大，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即a＞0，
故答案為：吸熱；
（3）A．反應(yīng)是前后氣體體積不變的反應(yīng)，縮小反應(yīng)器體積，體系的壓強增大，但平衡不移動，故A錯誤；
B．通入CO₂，增大反應(yīng)物濃度平衡向正反應(yīng)方向移動，故B正確；
C．圖表數(shù)據(jù)可知，升高溫度到900℃，平衡常數(shù)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，故C正確；
D．使用合適的催化劑，只能加快反應(yīng)速率，同等程度增大正逆反應(yīng)速率，平衡不移動，故D錯誤；
E、固體對平衡無影響，增加Fe的量對平衡無影響，故E錯誤；
故答案為：BC；
（4）A、由圖可知，升高溫度，平衡向正反應(yīng)移動，故圖象表示正反應(yīng)吸熱反應(yīng)，反應(yīng)①正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，圖象與實際相符合，故A正確；
B、由圖可知，最高點到達平衡，溫度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反應(yīng)進行，故圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)①正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，圖象與實際不相符，故B錯誤；
C、由圖可知，溫度T₁先到達平衡，故溫度T₁＞T₂，溫度T₁到達平衡時，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反應(yīng)進行，故圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)①正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，圖象與實際不相符，故C錯誤；
故答案為：A．

點評 本題目綜合性較大，涉及反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、化學(xué)平衡計算，影響反應(yīng)速率與化學(xué)平衡移動的因素分析等，平衡移動原理的理解應(yīng)用是解題關(guān)鍵，難度中等．