Question

10．设反应①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H=Q₁的平衡常数为K₁，
反应②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H=Q₂的平衡常数为K₂，
反应③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H=Q₃，平衡常数为K₃．
请结合表中在不同温度下K₁、K₂的值，回答下列问题：

T/K	K1	K2
973	1.47	2.38
1173	2.20	1.50

（1）反应①的平衡常数表达式K₁=$\frac{[CO]}{[C{O}_{2}]}$，△H＞0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）根据反应①与②推导出Q₁、Q₂、Q₃的关系式：Q₃=Q₃=Q₁-Q₂．计算出在1173K时反应③的平衡常数K₃的数值：K₃=1.4．
（3）能判断反应③已达到化学平衡状态的依据是CD．
A．容器中压强不变    B．△H不变     C．v_正（H₂）=v_逆（CO）   D．CO的质量分数不变．

Answer 1

分析 （1）化学平衡常数是指：一定温度下，可逆反应到达平衡时，生成物的浓度系数次幂之积与反应物的浓度系数次幂之积的比，固体、纯液体不需要在化学平衡常数中写出；
由表中数据可知，升高温度平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应；
（2）根据盖斯定律，①-②可得③，③的反应热等于反应①、②的反应热之差；反应③的平衡常数K₃=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$；
（3）可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡．

解答 解：（1）反应①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）的平衡常数为K₁=$\frac{[CO]}{[C{O}_{2}]}$，
由表中数据可知，升高温度平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，则△H＞0，
故答案为：$\frac{[CO]}{[C{O}_{2}]}$；＞；
（2）根据盖斯定律，①-②可得③，则Q₃=Q₁-Q₂；反应③的平衡常数K₃=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$，1173K时反应③的平衡常数K₃=$\frac{2.2}{1.5}$=1.4，
故答案为：Q₃=Q₁-Q₂；1.4；
（3）A．容器中压强始终不变，故A错误；
B．△H与物质的化学计量数有关，与是否到达平衡无关，故B错误；
C．v_正（H₂）=v_逆（CO）说明CO的生成速率与消耗速率相等，反应到达平衡，故C正确；
D．CO的质量分数不变，说明反应到达平衡，故D正确，
故选：CD．

点评 本题考查化学平衡常数计算及影响因素、平衡状态判断、盖斯定律应用等，注意判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡．