题目内容
【题目】已知:反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g);△H=Q1,平衡常数为K1,反应②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g);△H=Q2,平衡常数为K2,
在不同温度下,K1、K2的值如下:
T(K) | K1 | K2 |
700 | 1.47 | 2.38 |
900 | 2.15 | 1.67 |
(1)从上表可推断,反应Q1_____0(填“>”或“<”).
(2)现有反应③H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g);△H=Q3平衡常数为K3.根据反应①与②推导出K1、K2、K3的关系式K3=_____,Q1、Q2、Q3的关系式Q3=_____,可推断反应③是_____(填“放”或“吸”)热反应.
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡右移,可采取的措施有_____.
A.缩小容器体积 B.扩大容器的体积 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的量
(4)如图甲、乙表示反应③在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:
图甲中t2时刻改变的条件可能是_____,图乙中t2时刻改变的条件可能是_____.
【答案】 Q1 > 0 K3= Q3= Q1﹣Q2 吸 DF 加催化剂或加压 降低温度
【解析】(1)由表中数据可知,温度升高K1增大,所以反应①正向为吸热反应,Q1>0。
(2)根据盖斯定律,①-②可得:③H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) △H=Q3,所以Q3=Q1-Q2,则:K3==;700K时K3==,900K时K3==,所以升温K3增大,反应③正向为吸热反应。
(3)反应③左右两边气体分子数相等,所以缩小容器体积或扩大容器的体积都不影响平衡移动,故A、B都错误;反应③正向为吸热反应,所以降低温度会使平衡左移,升高温度会使平衡右移,故C错误、D正确;催化剂不影响化学平衡,故E错误;CO是生成物,所以减少CO的量平衡会右移,故F正确。综上,选DF。
(4)由图像可知,甲中t2时刻反应速率增大,正逆反应速率仍相等,平衡不移动,故可能使用了催化剂,又根据该反应左右两边气体分子数相等,则增大压强平衡不移动,所以图甲中t2时刻改变的条件可能是:增大压强或加入催化剂;图乙t2时刻CO2浓度增大,CO浓度减小,应该是平衡逆向移动,又因为CO2浓度和CO浓度都没有发生突变,所以不会是人为改变了CO2和CO的浓度,可能是降低了温度使平衡逆向移动的。