Question

【题目】反应①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) △H1=a kJ/mol；

②CO(g)+1/2O2(g) CO2(g) △H2=b kJ/mol

测得在不同温度下，反应①的平衡常数 K 值随温度的变化如下：

(1)若 500℃时进行反应①，CO2起始浓度为 2 mol·L-1，CO2的平衡浓度为____________。

(2)反应①中的 a_____________0（填“大于”“小于”或“等于”）。

(3)700℃反应已经①达到平衡，要使该平衡正向移动，其他条件不变时，可以采取的措施有_____________（填序号）

A．缩小反应器体积 B．通入 CO2

C．升高温度到 900℃ D．使用合适的催化剂

(4)下列图像符合反应①的是_____（填序号）（图中 v是速率、Φ为混合物中 CO2含量， T 为温度且 T1> T2）

(5) 2Fe(s)+O2(g) 2FeO(s) △H3，该反应的△H3= ________kJ/mol。（用含 a、b的代数式表示）

Answer 1

【答案】1mol/L ＞ BC A 2(a+b)

【解析】

(1)若 500℃时进行反应①，CO2起始浓度为 2 mol·L-1，设CO2的平衡浓度为cmol/L，则变化浓度为(2-c)cmol/L，由Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)可知CO的变化浓度和平衡浓度均为(2-c)cmol/L，结合平衡常数K=计算；

(2) 由表中数据可知，对于反应①，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，据此判断a值的符号；

(3) 根据化学平衡移动的影响因素知识来回答；

(4) 根据化学平衡移动和化学反应速率的影响因素知识来回答；

(5) 已知：①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) △H1=a kJ/mol，②CO(g)+1/2O2(g) CO2(g) △H2=b kJ/mol，由盖斯定律可知(①+②)可得2Fe(s)+O2(g) 2FeO(s) ，据此计算△H3。

(1) 若 500℃时进行反应①，CO2起始浓度为 2 mol·L-1，设CO2的平衡浓度为cmol/L，则变化浓度为(2-c)cmol/L，由Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)可知CO的变化浓度和平衡浓度均为(2-c)cmol/L，则K===1，解得：c=1，即CO2的平衡浓度为1mol/L；

(2) 由表中数据可知，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，升高温度平衡向吸热反应进行，故a＞0；

(3) A．缩小反应器容积，压强增大，化学平衡不移动，故A错误；

B．通入适量CO2，增大CO2的浓度，化学平衡向右移动，故B正确；

C．升高温度到900℃，化学平衡正向移动，故C正确；

D．使用合适的催化剂，不会引起化学平衡的移动，故D错误；

故答案为BC；

(4) A．升高温度平衡向吸热方向移动，即向正方向移动，故A正确；

B．升高温度平衡向吸热方向移动，即向正方向移动，混合物中CO的含量升高，故B错误；

C．由图知，T1曲线速率快，则T1＞T2，据平衡移动，对应的CO的含量也升高，故C错误；

故答案为：A；

(5) 已知：①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) △H1=a kJ/mol，②CO(g)+1/2O2(g) CO2(g) △H2=b kJ/mol，由盖斯定律可知(①+②)×2可得2Fe(s)+O2(g) 2FeO(s) ，则△H3=2(a+b)kJ/mol。