题目内容
【题目】有可逆反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s) + CO(g),已知在温度938K时,平衡常数K=1.5,在1173K时,K=2.2 。
(1)能判断该反应达到平衡状态的依据是__________(双选,填序号)。
A.容器内压强不变了 B.c(CO)不变了
C.v正(CO2)=v逆(CO) D.c(CO2)=c(CO)
(2)该反应的正反应是_________(选填“吸热”、“放热”)反应。
(3)写出该反应的平衡常数表达式__________。若起始时把Fe和CO2放入体积固定的密闭容器中,CO2的起始浓度为2.0mol/L,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度为1.0 mol/L,则该温度下上述反应的平衡常数K=__________(保留二位有效数字)。
(4)若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,如果改变下列条件,反应混合气体中CO2的物质的量分数如何变化(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
①升高温度__________;②加压___________。
【答案】BC 吸热 1.0 减小 不变
【解析】
(1)可逆反应到达平衡时,同种物质的正逆速率相等且保持不变,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再变化说明到达平衡;
(2)温度升高平衡常数增大,升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应;
(3)化学平衡常数: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;
CO2的起始浓度为2.0mol·L-1,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度1.0mol·L-1,则平衡时CO2的浓度为1.0mol·L-1,代入平衡常数表达式计算;
(4)①正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,二氧化碳物质的量减小,混合气体总物质的量不变,二氧化碳的物质的量分数减小;
②加压,平衡向气体体积减小的方向移动。
(1)A.混合气体物质的量不变,恒温恒容下,容器内压强为定值,故A错误;
B. c(CO)保持不变,说明正逆反应速率相等,反应到达平衡,故B正确;
C.v正(CO2)=v逆(CO)时,CO的消耗速率与生成速率相等,反应达到了平衡状态,故C正确;
D.平衡时CO2、CO浓度与二氧化碳的转化率有关,不一定相等,故D错误,
故选:BC;
(2)温度升高平衡常数增大,升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,
故答案为:吸热;
(3)Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)化学平衡常数表达式K=
,CO2的起始浓度为2.0mol·L-1,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度1.0mol·L-1,则平衡时CO2的浓度为1.0mol·L-1,则该温度下平衡常数K=
=1.0,
故答案为:;1.0;
(4)①正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,二氧化碳物质的量减小,混合气体总物质的量不变,二氧化碳的物质的量分数减小;
②反应是气体体积不变的反应,混合气体总物质的量不变,二氧化碳的物质的量分数不变;
故答案为:减小;不变.
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