题目内容
（1）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积2L的恒容密闭容器中，进行反应：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下两组数据：
①实验1中以v（CO2）表示的反应速率为 （第二位小数）
②该反应为（填“吸热”或“放热”） 反应．
（2）氢是一种理想的绿色清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点．
利用FeO/Fe3O4循环制氢，已知：
H2O（g）+3FeO（s）?Fe3O4（s）+H2（g）△H=a kJ/mol （Ⅰ）
2Fe3O4（s）=6FeO（s）+O2 （g）△H=b kJ/mol （Ⅱ）
下列坐标图分别表示FeO的转化率（图1）和一定温度时，H2生成速率[细颗粒（直径0.25mm），粗颗粒（直径3mm）]（图2）．
①反应：2H2O（g）=2H2（g）+O2（g）△H= （用含a、b代数式表示）；
②900℃时，在两个体积均为2L密闭容器中分别投入0.60mol FeO和0.20mol H2O（g），甲容器用细颗粒FeO、乙容器用粗颗粒FeO．
Ⅰ．细颗粒FeO 时H2O（g）的转化率比用粗颗粒FeO时H2O（g）的转化率 （填“大”或“小”或“相等”）；
Ⅱ．求此温度下该反应的平衡常数K（写出计算过程）．
③在坐标图3中画出在1000℃、用细颗粒FeO时，H2O（g）转化率随时间变化示意图（进行相应的标注）．
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下两组数据：
| 实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
| CO | H2O | H2 | CO | |||
| 1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
| 2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
②该反应为（填“吸热”或“放热”）
（2）氢是一种理想的绿色清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点．
利用FeO/Fe3O4循环制氢，已知：
H2O（g）+3FeO（s）?Fe3O4（s）+H2（g）△H=a kJ/mol （Ⅰ）
2Fe3O4（s）=6FeO（s）+O2 （g）△H=b kJ/mol （Ⅱ）
下列坐标图分别表示FeO的转化率（图1）和一定温度时，H2生成速率[细颗粒（直径0.25mm），粗颗粒（直径3mm）]（图2）．
①反应：2H2O（g）=2H2（g）+O2（g）△H=
②900℃时，在两个体积均为2L密闭容器中分别投入0.60mol FeO和0.20mol H2O（g），甲容器用细颗粒FeO、乙容器用粗颗粒FeO．
Ⅰ．细颗粒FeO 时H2O（g）的转化率比用粗颗粒FeO时H2O（g）的转化率
Ⅱ．求此温度下该反应的平衡常数K（写出计算过程）．
③在坐标图3中画出在1000℃、用细颗粒FeO时，H2O（g）转化率随时间变化示意图（进行相应的标注）．
考点：化学平衡的计算,吸热反应和放热反应,反应速率的定量表示方法,化学平衡的影响因素
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）①根据氢气的物质的量，利用化学计量数之比等于物质的量之比计算二氧化碳的物质的量，再v=
计算v（CO2）；
②由于反应前后气体的体积不变，故650℃时开始加入4molCO、2molH2O与开始加入2molCO、1molH2O是等效平衡，故650℃时开始加入2molCO、1molH2O到达平衡时氢气的物质的量为0.8mol，实验2等效为在实验1的基础上移走2molCO、1molH2O到达平衡后，再升高温度到900℃时，实验2中氢气的物质的量为0.4mol，小于0.8mol，说明升高温度平衡向逆反应方向移动；
（2）①根据盖斯定律计算目标热化学方程式的反应热；
②Ⅰ．FeO为固体，颗粒大小不影响平衡移动；
Ⅱ．900℃时平衡时，FeO的转化率为40%，据此计算参加反应的FeO的物质的量，再利用三段式计算平衡时各物质的物质的量，再根据k=
计算；
③1000℃时反应速率比900℃快，到达平衡所用时间短，由图1可知，升高温度FeO的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，故升高温度H2O（g）转化率降低，固体颗粒不影响转化率，但颗粒越细，反应速率越快，据此画出图象．
| ||
| △t |
②由于反应前后气体的体积不变，故650℃时开始加入4molCO、2molH2O与开始加入2molCO、1molH2O是等效平衡，故650℃时开始加入2molCO、1molH2O到达平衡时氢气的物质的量为0.8mol，实验2等效为在实验1的基础上移走2molCO、1molH2O到达平衡后，再升高温度到900℃时，实验2中氢气的物质的量为0.4mol，小于0.8mol，说明升高温度平衡向逆反应方向移动；
（2）①根据盖斯定律计算目标热化学方程式的反应热；
②Ⅰ．FeO为固体，颗粒大小不影响平衡移动；
Ⅱ．900℃时平衡时，FeO的转化率为40%，据此计算参加反应的FeO的物质的量，再利用三段式计算平衡时各物质的物质的量，再根据k=
| c(H2) |
| c(H2O) |
③1000℃时反应速率比900℃快，到达平衡所用时间短，由图1可知，升高温度FeO的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，故升高温度H2O（g）转化率降低，固体颗粒不影响转化率，但颗粒越细，反应速率越快，据此画出图象．
解答：
解：（1）①、实验1中6min到达平衡时生成氢气1.6mol，根据方程式可知，生成二氧化碳的物质的量=1.6mol，故v（CO2）=
=0.13mol/（L．min），
故答案为：0.13mol/（L．min）；
②、由于反应前后气体的体积不变，故650℃时开始加入4molCO、2molH2O与开始加入2molCO、1molH2O是等效平衡，故650℃时开始加入2molCO、1molH2O到达平衡时氢气的物质的量为0.8mol，实验2等效为在实验1的基础上移走2molCO、1molH2O到达平衡后，再升高温度到900℃时，实验2中氢气的物质的量为0.4mol，小于0.8mol，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，升高温度平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，
故答案为：放热；
（2）①、已知：H2O（g）+3FeO（s）?Fe3O4（s）+H2（g）△H=a kJ/mol （Ⅰ）
2Fe3O4（s）=6FeO（s）+O2 （g）△H=b kJ/mol （Ⅱ）
根据盖斯定律，（Ⅰ）×2+（Ⅱ）得：2H2O（g）=2H2（g）+O2（g），故△H=（2a+b）kJ/mol，
故答案为：（2a+b）kJ/mol；
②Ⅰ．FeO为固体，颗粒大小不影响平衡移动，故使用细颗粒FeO与用粗颗粒FeO时H2O（g）的转化率相等，
故答案为：相等；
Ⅱ．900℃时平衡时，FeO的转化率为40%，平衡FeO转化的量为：n（FeO）=0.60mol×40%=0.24mol，则：
H2O（g）+3FeO（s）?Fe3O4（s）+H2（g）
开始（mol）：0.2 0.6 0 0
转化（mol）：0.08 0.24 0.08 0.08
平衡（mol）：0.12 0.36 0.08 0.08
则k=
=
=0.67
答：此温度下该反应的平衡常数为0.67；
③1000℃时反应速率比900℃快，到达平衡所用时间短，由图1可知，升高温度FeO的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，故升高温度H2O（g）转化率降低，固体颗粒不影响转化率，但颗粒越细，反应速率越快，故图象为：
，
故答案为：．
| ||
| 6min |
故答案为：0.13mol/（L．min）；
②、由于反应前后气体的体积不变，故650℃时开始加入4molCO、2molH2O与开始加入2molCO、1molH2O是等效平衡，故650℃时开始加入2molCO、1molH2O到达平衡时氢气的物质的量为0.8mol，实验2等效为在实验1的基础上移走2molCO、1molH2O到达平衡后，再升高温度到900℃时，实验2中氢气的物质的量为0.4mol，小于0.8mol，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，升高温度平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，
故答案为：放热；
（2）①、已知：H2O（g）+3FeO（s）?Fe3O4（s）+H2（g）△H=a kJ/mol （Ⅰ）
2Fe3O4（s）=6FeO（s）+O2 （g）△H=b kJ/mol （Ⅱ）
根据盖斯定律，（Ⅰ）×2+（Ⅱ）得：2H2O（g）=2H2（g）+O2（g），故△H=（2a+b）kJ/mol，
故答案为：（2a+b）kJ/mol；
②Ⅰ．FeO为固体，颗粒大小不影响平衡移动，故使用细颗粒FeO与用粗颗粒FeO时H2O（g）的转化率相等，
故答案为：相等；
Ⅱ．900℃时平衡时，FeO的转化率为40%，平衡FeO转化的量为：n（FeO）=0.60mol×40%=0.24mol，则：
H2O（g）+3FeO（s）?Fe3O4（s）+H2（g）
开始（mol）：0.2 0.6 0 0
转化（mol）：0.08 0.24 0.08 0.08
平衡（mol）：0.12 0.36 0.08 0.08
则k=
| c(H2) |
| c(H2O) |
| ||
|
答：此温度下该反应的平衡常数为0.67；
③1000℃时反应速率比900℃快，到达平衡所用时间短，由图1可知，升高温度FeO的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，故升高温度H2O（g）转化率降低，固体颗粒不影响转化率，但颗粒越细，反应速率越快，故图象为：
，故答案为：
．
点评：本题考查化反应速率计算、反应热计算、平衡常数计算、化学平衡计算及影响因素、化学平衡图象等，题目比较综合，难度中等，侧重对基础知识巩固，（2）中FeO颗粒对水的转化率影响为易错点，学生容易受氢气生成速率的影响做出错误的判断．
练习册系列答案
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| A、质子数 | B、中子数 |
| C、质量数 | D、电子数 |
已知
在水溶液中存在平衡：
，当
与CH3CH2OH发生酯化反应时，不可能生成的是（ ）
在水溶液中存在平衡：
，当
与CH3CH2OH发生酯化反应时，不可能生成的是（ ）A、 |
B、 |
| C、H218O |
| D、H2O |