题目内容
已知：反应①Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g） 平衡常数为K1
反应②Fe（s）+H2O（g）?FeO（s）+H2（g） 平衡常数为K2
反应③H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g） 平衡常数为K3
测得在不同温度下，K1、K2值如表：
（1）若500℃时进行反应①，CO2起始浓度为2mol．L-1，达到平衡时CO2转化率为 ．
（2）反应②的焓变△H 0（填＞、＜、=）．
（3）700℃反应②达到平衡，使得该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有 （填序号）
A．缩小反应器体积 B．加入水蒸气 C．升高温度到900℃D．使用合适的催化剂
（4）下列图象符合反应①的是 （填序号）（图中v是速率、φ为混合物中CO含量，T为温度）
（5）900℃进行反应③H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g），其平衡常数K3的数值为
（6）根据下列热化学方程式分析，写出C（s）燃烧热的热化学方程式为： ．
C（s）+H2O（l）=CO（g）+H2（g）△H1=+175.3kJ?mol-1
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566.0kJ?mol-1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H3=-571.6kJ?mol-1．
反应②Fe（s）+H2O（g）?FeO（s）+H2（g） 平衡常数为K2
反应③H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g） 平衡常数为K3
测得在不同温度下，K1、K2值如表：
| 温度/℃ | K1 | K2 |
| 500 | 1.00 | 3.15 |
| 700 | 1.47 | 2.26 |
| 900 | 2.40 | 1.60 |
（2）反应②的焓变△H
（3）700℃反应②达到平衡，使得该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有
A．缩小反应器体积 B．加入水蒸气 C．升高温度到900℃D．使用合适的催化剂
（4）下列图象符合反应①的是
（5）900℃进行反应③H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g），其平衡常数K3的数值为
（6）根据下列热化学方程式分析，写出C（s）燃烧热的热化学方程式为：
C（s）+H2O（l）=CO（g）+H2（g）△H1=+175.3kJ?mol-1
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566.0kJ?mol-1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H3=-571.6kJ?mol-1．
考点：化学平衡的计算,用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡的影响因素
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）Fe（s）+CO2（g）═FeO（s）+CO（g）平衡常数为K1，若500℃时进行反应①，CO2起始浓度为2mol?L-1，令平衡时CO的浓度为cmol/L，根据三段式用c表示出平衡时各成分的浓度，再根据平衡常数列方程计算；
（2）依据平衡常数随温度变化判断平衡移动方向，分析反应热量变化，由表中数据可知，对于反应②，温度越高平衡常数减小，说明升高温度平衡向逆反应移动，逆反应方向是放热反应，正反应是吸热反应；
（3）700℃反应②达到平衡，使得该平衡向右移动，依据反应特征和平衡移动原理分析判断；
（4）A、由图可知，升高温度，平衡向正反应移动，故图象表示正反应吸热反应，结合反应①的热效应判断；
B、由图可知，最高点到达平衡，温度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，结合反应①的热效应判断；
C、由图可知，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，温度T1到达平衡时，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，结合反应①的热效应判断；
（5）依据反应①②的平衡常数计算反应③的平衡常数；
（6）利用盖斯定律可以写出C（s）燃烧热的热化学方程式．
（2）依据平衡常数随温度变化判断平衡移动方向，分析反应热量变化，由表中数据可知，对于反应②，温度越高平衡常数减小，说明升高温度平衡向逆反应移动，逆反应方向是放热反应，正反应是吸热反应；
（3）700℃反应②达到平衡，使得该平衡向右移动，依据反应特征和平衡移动原理分析判断；
（4）A、由图可知，升高温度，平衡向正反应移动，故图象表示正反应吸热反应，结合反应①的热效应判断；
B、由图可知，最高点到达平衡，温度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，结合反应①的热效应判断；
C、由图可知，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，温度T1到达平衡时，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，结合反应①的热效应判断；
（5）依据反应①②的平衡常数计算反应③的平衡常数；
（6）利用盖斯定律可以写出C（s）燃烧热的热化学方程式．
解答：
解：（1）令平衡时CO的浓度为cmol/L，则：
Fe（s）+CO2（g）═FeO（s）+CO（g）
开始（mol/L）：2 0
变化（mol/L）：c c
平衡（mol/L）：2-c c
故
=1，解得c=1，所以达到平衡时CO2转化率=
×100%=50%；
故答案为：50%；
（2）由表中数据可知，对于反应②，温度越高平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应进行，△H＜0，
故答案为：＜；
（3）700℃反应②达到平衡，Fe（s）+H2O（g）═FeO（s）+H2（g），依据平衡常数分析，反应是放热反应，使得该平衡向右移动；
A．该反应前后气体的物质的量不变，缩小反应器体积，压强增大，平衡不移动，故A不符合；
B．加入水蒸气，平衡向正反应移动，故B符合；
C．该反应正反应是放热反应，升高温度到900℃，平衡向逆反应移动，故C不符合；
D．使用合适的催化剂，加快反应速率，平衡不移动，故D不符合；
故答案为：B；
（4）A、由图可知，升高温度，平衡向正反应移动，故图象表示正反应吸热反应，反应①正反应是吸热反应，图象与实际相符合，故A正确；
B、由图可知，最高点到达平衡，温度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，反应①正反应是吸热反应，图象与实际不相符，故B错误；
C、由图可知，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，温度T1到达平衡时，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，反应①正反应是吸热反应，图象与实际不相符，故C错误；
故答案为：A；
（5）900℃进行反应反应
①Fe（s）+CO2（g）═FeO（s）+CO（g）平衡常数为K1=
反应②Fe（s）+H2O（g）═FeO（s）+H2（g）平衡常数为K2=
③H2（g）+CO2（g）═H2O（g）+CO（g），其平衡常数K3=
=
=
=1.50，
故答案为：1.50；
（6）①C（s）+H2O（l）=CO（g）+H2（g）△H1=+175.3kJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566.0kJ?mol-1
③2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H3=-571.6kJ?mol-1
根据盖斯定律①+②×
+③×
得碳燃烧热的热化学方程式：C（s）+O2（g）=2CO2（g）△H=△H1+
△H2+
△H3=-393.5 kJ?mol-1；
故答案为：C（s）+O2（g）=2CO2（g）△H=-393.5 kJ?mol-1．
Fe（s）+CO2（g）═FeO（s）+CO（g）
开始（mol/L）：2 0
变化（mol/L）：c c
平衡（mol/L）：2-c c
故
| c |
| 2-c |
| 1mol/L |
| 2mol/L |
故答案为：50%；
（2）由表中数据可知，对于反应②，温度越高平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应进行，△H＜0，
故答案为：＜；
（3）700℃反应②达到平衡，Fe（s）+H2O（g）═FeO（s）+H2（g），依据平衡常数分析，反应是放热反应，使得该平衡向右移动；
A．该反应前后气体的物质的量不变，缩小反应器体积，压强增大，平衡不移动，故A不符合；
B．加入水蒸气，平衡向正反应移动，故B符合；
C．该反应正反应是放热反应，升高温度到900℃，平衡向逆反应移动，故C不符合；
D．使用合适的催化剂，加快反应速率，平衡不移动，故D不符合；
故答案为：B；
（4）A、由图可知，升高温度，平衡向正反应移动，故图象表示正反应吸热反应，反应①正反应是吸热反应，图象与实际相符合，故A正确；
B、由图可知，最高点到达平衡，温度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，反应①正反应是吸热反应，图象与实际不相符，故B错误；
C、由图可知，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，温度T1到达平衡时，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，反应①正反应是吸热反应，图象与实际不相符，故C错误；
故答案为：A；
（5）900℃进行反应反应
①Fe（s）+CO2（g）═FeO（s）+CO（g）平衡常数为K1=
| c(CO) |
| c(CO2) |
反应②Fe（s）+H2O（g）═FeO（s）+H2（g）平衡常数为K2=
| c(H2) |
| c(H2O) |
③H2（g）+CO2（g）═H2O（g）+CO（g），其平衡常数K3=
| c(CO)c(H2O) |
| c(CO2)c(H2) |
| K1 |
| K2 |
| 2.4 |
| 1.6 |
故答案为：1.50；
（6）①C（s）+H2O（l）=CO（g）+H2（g）△H1=+175.3kJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566.0kJ?mol-1
③2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H3=-571.6kJ?mol-1
根据盖斯定律①+②×
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
故答案为：C（s）+O2（g）=2CO2（g）△H=-393.5 kJ?mol-1．
点评：本题目综合性较大，涉及反应速率计算、平衡常数、化学平衡计算、影响反应速率与化学平衡移动的因素、盖斯定律与反应热的计算等，难度中等．
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