Question

已知化学反应①：Fe（s）+CO₂（g）=FeO（s）+CO（g），其平衡常数为K₁；化学反应②：Fe（s）+H₂O（g）=FeO（s）+H₂（g），其平衡常数K₂．在温度973K和1173K情况下，K₁、K₂的值分别如下：

温度	K1	K2
973K	1.47	2.38
1173K	2.15	1.67

（1）通常表格中的数值可以推断：反应①是

吸热

（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）现有反应③：CO₂（g）+H₂（g）=CO（g）+H₂O（g），请你写出该反应的平衡常数K₃的数学表达式：K₃=

[CO][H2O]

[H2][CO2]

．
（3）根据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系式

K1

K2

．据此关系式及上表数据，也能推断出反应③是

吸热

（填“吸热”或“放热”）反应，要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有

DF

（填写序号）．
A．缩小反应容器容积    B．扩大反应容器容积        C．降低温度    D．升高温度
E．使用合适的催化剂    F．设法减少CO的浓度．

Answer 1

分析：（1）根据温度升高平衡常数的变化判断；
（2）依据平衡常数概念写出反应的平衡常数计算式；
（3）利用盖斯定律计算，平衡常数，结合图表中平衡常数随温度变化分析反应热量变化；依据化学平衡影响因素分析平衡移动方向．

解答：解：（1）由表中数据可知，温度升高，①的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，
故答案为：吸热；
（2）依据反应CO₂（g）+H₂（g）=CO（g）+H₂O（g），根据平衡常数的概念，该反应的平衡常数K₃的数学表达式：K=

[CO][H2O]

[H2][CO2]

，故答案为：

[CO][H2O]

[H2][CO2]

；
（3）已知：①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）；
②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）；
利用盖斯定律将①-②可得：③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）；
则K₃=

c(CO)c(H2O)

c(H2)c(CO2)

=

c(CO) c(CO2)

c(H2) c(H2O)

=

K1

K2

；
依据图表平衡常数数据分析，温度升高

K1

K2

增大，说明平衡正向进行，反应是吸热反应；
③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）反应是吸热反应，反应前后气体体积不变，要使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，则
A．缩小反应容器容积实质增大压强，反应前后气体体积不变，平衡不动； 故A不符合；   
B．扩大反应容器容积，压强减小，反应前后气体体积不变，平衡不动；故B不符合；       
C．反应是吸热反应，降低温度，平衡向放热反应方向进行，平衡逆向进行，故C不符合；  
D．反应是吸热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向进行，平衡正向进行，故D符合；
E．使用合适的催化剂，催化剂只改变反应速率，不改变平衡，故E不符合；
F．设法减少CO的浓度，减少生成物浓度平衡正向进行，故F符合；
故答案为：

K1

K2

；吸热；DF．

点评：本题考查化学平衡影响因素的分析判断，平衡常数的计算应用，数据处理的能力，题目难度中等．