Question

10．（1）反应 Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁，平衡常数为K₁；
反应 Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H₂，平衡常数为K₂；
在不同温度时K₁、K₂的值如下表：

	700℃	900℃
K1	1.47	2.15
K2	2.38	1.67

反应CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H，平衡常数为K，
则△H=△H₁-△H₂（用△H₁和△H₂表示），K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$（用K₁和K₂表示），
且由上述计算可知，反应 CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）是吸热反应（填“吸热”或“放热”）．
（2）一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO₂气体，发生反应
Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H＞0，CO₂的浓度与时间的关系如图所示．
①该条件下反应的平衡常数为2；
②下列措施中能使平衡时$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$增大的是A（填序号）．
A．升高温度                           B．增大压强
C．充入一定量的CO₂              D．再加入一定量铁粉．

Answer 1

分析 （1）①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁，平衡常数为K₁；
②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H₂，平衡常数为K₂；
将方程式①-②得CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），焓变进行相应的改变，化学平衡常数K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$；
升高温度平衡向吸热方向移动，根据平衡常数相对大小确定反应热；
（2）①化学平衡常数K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$，平衡时c（CO₂）=0.5mol/L，参加反应的c（CO₂）=（1.5-0.5）mol/L=1mol/L，
根据C原子守恒知，生成的c（CO）等于参加反应的c（CO₂）=1mol/L；
②能使平衡时$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$增大，改变条件使平衡正向移动（但不能是增大二氧化碳浓度）．

解答 解：（1）①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁，平衡常数为K₁；
②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H₂，平衡常数为K₂；
将方程式①-②得CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），△H=△H₁-△H₂，化学平衡常数K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$；
700℃K=$\frac{1.47}{2.38}$=0.62、900℃时K=$\frac{2.15}{1.67}$=1.3，升高温度平衡向吸热方向移动，升高温度平衡常数增大，说明平衡正向移动，则正反应是吸热反应，
故答案为：△H₁-△H₂； $\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$；吸热；
（2）①平衡时c（CO₂）=0.5mol/L，参加反应的c（CO₂）=（1.5-0.5）mol/L=1mol/L，
根据C原子守恒知，生成的c（CO）等于参加反应的c（CO₂）=1mol/L，化学平衡常数K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$=$\frac{1}{0.5}$=2，
故答案为：2；
②A．该反应的正反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$增大，故A正确；                      
B．增大压强，平衡不移动，则$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$不变，故B错误；
C．充入一定量的CO₂，平衡正向移动，但二氧化碳参加反应的物质的量远远小于加入的物质的量，所以   $\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$减小，故C错误；       
D．再加入一定量铁粉，平衡不移动，则$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$不变，故D错误；
故选A．

点评 本题考查化学平衡计算及化学平衡影响因素等知识点，侧重考查学生分析判断、计算能力，明确化学反应原理是解本题关键，注意（2）②中C选项的分析，为易错点．