题目内容
【题目】I. 已知：
反应Fe（s）+CO2（g）
FeO（s）+CO（g）的平衡常数为K1；
反应Fe（s）+H2O（g）FeO（s）+H2（g）的平衡常数为K2。
在不同温度时K1、K2的值如下表：
温度（绝对温度） | K1 | K2 |
973 | 1.47 | 2.38 |
1173 | 2.15 | 1.67 |
（1）推导反应CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）的平衡常数K与K1、K2的关系式：___________，判断该反应是___________反应（填“吸热”或“放热”）。
II. T1温度下，体积为 2L的恒容密闭容器，加入4.00molX，2.00molY，发生化学反应 2X(g)+Y(g)
3M(g)+N(s) △H<0。部分实验数据如表格所示。
t/s | 0 | 500 | 1000 | 1500 |
n(X)/mol | 4.00 | 2.80 | 2.00 | 2.00 |
（2）前500s反应速率v(M)＝____________，该反应的平衡常数K＝_____________。
（3）该反应达到平衡时某物理量随温度变化如下图所示。纵坐标可以表示的物理量有哪些_____。
a．Y的逆反应速率 b．M的体积分数
c．混合气体的平均相对分子质量 d．X的质量分数
（4）反应达到平衡后，若再加入3.00molM，3.00molN，下列说法正确的是_____。
A．平衡不移动
B．重新达平衡后，M的体积分数小于50%
C．重新达平衡后，M的物质的量浓度是原平衡的1．5倍
D．重新达平衡后，Y的平均反应速率与原平衡相等
E．重新达平衡后，用X表示的v(正)比原平衡大
（5）若容器为绝热恒容容器，起始时加入4.00molX，2.00molY，则达平衡后M的物质的量浓度_____1.5mol/L(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】K=K1/K2 吸热 1.8×10－3mol/(L·s) 6.75 bd ACE <
【解析】
（1）由①Fe（s）+CO2（g）
FeO（s）+CO（g）的平衡常数为K1；
②Fe（s）+H2O（g）FeO（s）+H2（g）的平衡常数为K2，
结合盖斯定律可知，①-②得到CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g），且表中
，可知升高温度K增大。
（2）根据速率计算公式求解；根据平衡常数定义求解；
（3）反应是正反应气体体积不变的放热反应，升温平衡逆向移动；
（4）根据反应2X（g）+Y（g）3M（g）+N（s）可知，该反应是气体体积不变的反应，若再加入3.00molM，3.00molN，折算成X、Y相当于再加入2molX和1molY，由于N是固体，N的加入对平衡没有影响，所以再加入3.00molM，3.00molN后，反应达到平衡时与原平衡为等效平衡，由于是体积为2L的恒容密闭容器，所以达到新平衡时，气体浓度为原平衡的1.5倍。
（5）若容器为绝热恒容容器，反应放出的热量使体系温度升高，平衡逆向进行；
（1）由①Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g）的平衡常数为K1；
②Fe（s）+H2O（g）FeO（s）+H2（g）的平衡常数为K2，
结合盖斯定律可知，①-②得到CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g），则平衡常数K与K1、K2的关系式为K=K1/K2，且表中 ，可知升高温度K增大，即升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应。
（2）前500s反应速率v（M）=3v（X）/2=
=1.8×10-3mol/（L·s）；
数据分析可知1000°C反应达到平衡状态，X物质的量为2mol，
2X（g）+Y（g）3M（g）+N（s）
起始量（mol·L－1） 2 1 0 0
变化量（mol·L－1） 1 0.5 1.5 0.5
平衡量（mol·L－1） 1 0.5 1.5
平衡常数K=1．53/(12×0.5)=6.75。
（3）2X（g）+Y（g）3M（g）+N（s）△H＜0，反应是正反应气体体积不变的放热反应，升温平衡逆向移动；
a．图象分析可知，温度越高，平衡逆向进行，Y的逆反应速率增大，不符合图象变化，故a错误；
b．温度越高，平衡逆向进行，M的体积分数减小，图象符合，故b正确；
c．温度越高，平衡逆向进行，气体质量增大，气体的物质的量不变，混合气体的平均相对分子质量随温度升高增大，图象变化不符合，故c错误；
d．图象分析可知，温度越高，平衡逆向进行，气体总质量增大，X的质量分数减小，故d正确；
故答案为：b d；
（4）根据反应2X（g）+Y（g）3M（g）+N（s）可知，该反应是气体体积不变的反应，若再加入3.00molM，3.00molN，折算成X、Y相当于再加入2molX和1molY，由于N是固体，N的加入对平衡没有影响，所以再加入3.00molM，3.00molN后，反应达到平衡时与原平衡为等效平衡，由于是体积为2L的恒容密闭容器，所以达到新平衡时，气体浓度为原平衡的1.5倍，
A、根据上面的分析可知，两个平衡为等效平衡，故A正确；
C、根据上面的分析可知，重新达到平衡后，M的物质的量浓度是原平衡的1.5倍，故C正确，
D、由于压强增大，所以反应速率都增大，故D错误；
E、由于压强增大，用X表示的v（正）比原平衡大，故E正确；
故选ACE，
（5）若容器为绝热恒容容器，反应放出的热量使体系温度升高，平衡逆向进行，达平衡后M的物质的量浓度小于1.5mol·L－1。
