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再通入CO___________。
(5)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如下图:
①从图中看到,反应在t2时达平衡, 在t1时改变了某种条件,改变的条件可能是(填序号)___________。(单选)
A.升温 B.增大CO2浓度
②如果在t3时从混合物中分离出部分CO,t4~ t5时间段反应处于新平衡状态,请在图上画出t3~ t5的V(逆)变化曲线______________
【答案】 B、C 吸热 k=c(CO)/c(CO2)) 1.0 减小 不变 A
【解析】试题分析:(1)A.该反应是气体分子数前后不变的可逆反应,在恒容容器中,容器内压强始终不变,不能说明反应达到平衡状态,A错误;B.c(CO)不变,说明反应达到平衡状态,B正确;C.v正(CO2)=v逆(CO)说明反应达到平衡状态,C正确;D.c(CO2)=c(CO),不能说明可逆反应v (正)="v" (逆),即不能说明反应达到平衡状态,D错误;答案选BC。
(2)在温度938K时,平衡常数K=1.5,在1173K时,K=2.2,温度升高,平衡正向移动,K值增大,则该反应的正反应是吸热反应。
(3)该反应的平衡常数表达式K= c(CO)/c(CO2);根据化学反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s) + CO(g),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,说明反应掉1.0mol/LCO2,则平衡时CO2的浓度为1.0mol/L,所以K="1.0" mol/L÷1.0 mol/L=1.0;
(4)①该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,反应混合气体中CO2的物质的量分数减小;
②再通入CO,相当于增大压强,平衡不移动,反应混合气体中CO2的物质的量分数不变。
(5)①A该反应是吸热反应,升高温度,v (正)与v (逆)均增大,平衡正向移动,v (正)减小,v (逆)继续增大,图像相符,正确;B再通入CO,v (逆)迅速增大,然后减小,与图像不符,错误;答案选A。②在t3时从混合物中分离出部分CO,v (逆)迅速减小,平衡正向移动,随后V (逆)增大,建立新的平衡,图像可表示为。