题目内容
在密闭容器中进行反应①Fe（s）+C02（g）?FeO（s）+CO（g）△H1=akJ?mol-反应②2CO（g）+02（g）?2C02（g）△H2=b kJ?mol-反应③2Fe（s）+02（g）?2FeO（s）△H3
（1）△H3= （用含a、b的代数式表示）．
（2）反应①的化学平衡常数表达式K= ，已知500℃时反应①的平衡常数K=1.0，在此温度下2L密闭容器中进行反应①，Fe和C02的起始量均为2.0mol，达到平衡时CO2的转化率为 ，CO的平衡浓度为 ．
（3）将上述平衡体系升温至700℃，再次达到平衡时体系中CO的浓度是C02浓度的两倍，则a 0（填“＞”、“＜”或“=”）．为了加快化学反应速率且使体系中CO的物质的量增加，其他条件不变时，可以采取的措施有 （填序号）．
A．缩小反应器体积 B．再通入CO2 c．升高温度 D．使用合适的催化剂
（4）下列图象符合反应①的是 （填序号）（图中V是速率、φ为混合物中CO含量，T为温度）．
（1）△H3=
（2）反应①的化学平衡常数表达式K=
（3）将上述平衡体系升温至700℃，再次达到平衡时体系中CO的浓度是C02浓度的两倍，则a
A．缩小反应器体积 B．再通入CO2 c．升高温度 D．使用合适的催化剂
（4）下列图象符合反应①的是
考点：化学平衡的计算,反应热和焓变,化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素
专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题
分析：（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需让化学方程式，得到反应焓变；
（2）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写反应①的平衡常数，注意固体不需要写出；
令平衡时参加反应的二氧化碳的物质的量为xmol，利用三段式表示出平衡时各组分的物质的量，气体的化学计量数都为1，前后气体的物质的量相等，用物质的量代替浓度代入平衡常数计算x的值，再利用转化率定义计算二氧化碳的转化率；
根据参加反应的二氧化碳的物质的量计算生成的CO的物质的量，再根据c=
计算c（CO）；
（3）将上述平衡体系升温至700℃，再次达到平衡时体系中CO的浓度是C02浓度的两倍，说明升高温度平衡向正反应移动，据此判断a值的符号，根据平衡移动原理进行分析解答；
（4）A、由图可知，升高温度，平衡向逆反应移动，故图象表示正反应放热反应，结合反应①的热效应判断；
B、由图可知，最高点到达平衡，温度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，结合反应①的热效应判断；
C、由图可知，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，温度T1到达平衡时，混合物中CO的含量增大，平衡向正反应进行，故图象表示正反应为吸热热反应，结合反应①的热效应判断．
（2）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写反应①的平衡常数，注意固体不需要写出；
令平衡时参加反应的二氧化碳的物质的量为xmol，利用三段式表示出平衡时各组分的物质的量，气体的化学计量数都为1，前后气体的物质的量相等，用物质的量代替浓度代入平衡常数计算x的值，再利用转化率定义计算二氧化碳的转化率；
根据参加反应的二氧化碳的物质的量计算生成的CO的物质的量，再根据c=
| n |
| V |
（3）将上述平衡体系升温至700℃，再次达到平衡时体系中CO的浓度是C02浓度的两倍，说明升高温度平衡向正反应移动，据此判断a值的符号，根据平衡移动原理进行分析解答；
（4）A、由图可知，升高温度，平衡向逆反应移动，故图象表示正反应放热反应，结合反应①的热效应判断；
B、由图可知，最高点到达平衡，温度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，结合反应①的热效应判断；
C、由图可知，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，温度T1到达平衡时，混合物中CO的含量增大，平衡向正反应进行，故图象表示正反应为吸热热反应，结合反应①的热效应判断．
解答：
解：（1）①Fe（s）+C02（g）?FeO（s）+CO（g）△H1=akJ?mol-1
②2CO（g）+02（g）?2C02（g）△H2=b kJ?mol-
③2Fe（s）+02（g）?2FeO（s）△H3
由盖斯定律①×2+②得到：2Fe（s）+02（g）?2FeO（s）△H3=（2a+b）kJ?mol-1，
故答案为：（2a+b）kJ?mol-1；
（2）反应Fe（s）+CO2（g）═FeO（s）+CO（g）的平衡常数K=
，
令平衡时参加反应的二氧化碳的物质的量为xmol，则：
Fe（s）+CO2（g）═FeO（s）+CO（g）
开始（mol）：2 0
变化（mol）：x x
平衡（mol）：2-x x
所以
=1，解得x=1，
故二氧化碳的转化率为
×100%=50%，
故CO的平衡浓度c（CO）=
=0.5mol/L，
故答案为：
；50%；0.5mol/L；
（3）将上述平衡体系升温至700℃，再次达到平衡时体系中CO的浓度是C02浓度的两倍，对于反应①，说明升高温度平衡向正反应移动，升高温度平衡向吸热反应进行，故a＞0，
A．该反应前后气体的物质的量不变，缩小反应器体积，压强增大，平衡不移动，故A不符合；
B．通入CO2 ，浓度增大，平衡向正反应移动，故B符合；
C．该反应正反应是吸热反应，升高温度到900℃，平衡向正反应移动，故C符合；
D．使用合适的催化剂，加快反应速率，平衡不移动，故D不符合；
故答案为：＞；BC；
（4）A、由图可知，升高温度，平衡向逆反应移动，故图象表示正反应放热反应，反应①正反应是吸热反应，图象与实际不相符合，故A错误；
B、由图可知，最高点到达平衡，温度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，反应①正反应是吸热反应，图象与实际不相符，故B错误；
C、由图可知，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，温度T1到达平衡时，混合物中CO的含量增大，平衡向正反应进行，故图象表示正反应为吸热反应，反应①正反应是吸热反应，图象与实际相符，故C正确；
故答案为：C．
②2CO（g）+02（g）?2C02（g）△H2=b kJ?mol-
③2Fe（s）+02（g）?2FeO（s）△H3
由盖斯定律①×2+②得到：2Fe（s）+02（g）?2FeO（s）△H3=（2a+b）kJ?mol-1，
故答案为：（2a+b）kJ?mol-1；
（2）反应Fe（s）+CO2（g）═FeO（s）+CO（g）的平衡常数K=
| c(CO) |
| c(CO2) |
令平衡时参加反应的二氧化碳的物质的量为xmol，则：
Fe（s）+CO2（g）═FeO（s）+CO（g）
开始（mol）：2 0
变化（mol）：x x
平衡（mol）：2-x x
所以
| x |
| 2-x |
故二氧化碳的转化率为
| 1mol |
| 2mol |
故CO的平衡浓度c（CO）=
| 1mol |
| 2L |
故答案为：
| c(CO) |
| c(CO2) |
（3）将上述平衡体系升温至700℃，再次达到平衡时体系中CO的浓度是C02浓度的两倍，对于反应①，说明升高温度平衡向正反应移动，升高温度平衡向吸热反应进行，故a＞0，
A．该反应前后气体的物质的量不变，缩小反应器体积，压强增大，平衡不移动，故A不符合；
B．通入CO2 ，浓度增大，平衡向正反应移动，故B符合；
C．该反应正反应是吸热反应，升高温度到900℃，平衡向正反应移动，故C符合；
D．使用合适的催化剂，加快反应速率，平衡不移动，故D不符合；
故答案为：＞；BC；
（4）A、由图可知，升高温度，平衡向逆反应移动，故图象表示正反应放热反应，反应①正反应是吸热反应，图象与实际不相符合，故A错误；
B、由图可知，最高点到达平衡，温度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，反应①正反应是吸热反应，图象与实际不相符，故B错误；
C、由图可知，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，温度T1到达平衡时，混合物中CO的含量增大，平衡向正反应进行，故图象表示正反应为吸热反应，反应①正反应是吸热反应，图象与实际相符，故C正确；
故答案为：C．
点评：本题目综合性较大，涉及反应速率计算、平衡常数、化学平衡计算、影响反应速率与化学平衡移动的因素、盖斯定律与反应热的计算等，难度中等．
练习册系列答案
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