题目内容

2．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BC（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）该反应的正反应是吸热（选填“吸热”、“放热”）反应．
（3）写出该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$．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1.0mol/L，则该温度下上述反应的平衡常数K=1（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升高温度减小；②再通入CO不变．
（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）A．（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

分析 （1）可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等且保持不变，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化说明到达平衡；
（2）温度升高平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应；
（3）化学平衡常数是指：一定温度下，可逆反应到达平衡时，生成物的浓度系数次幂之积与反应物的浓度系数次幂之积的比，固体、纯液体不需要在化学平衡常数中写出；
CO2的起始浓度为2.0mol•L-1，某温度时达到平衡，此时容器中CO的浓度1.0mol•L-1，则平衡时CO2的浓度为1.0mol•L-1，代入平衡常数表达式计算；
（4）①正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，二氧化碳物质的量减小，混合气体总物质的量不变，二氧化碳的物质的量分数减小；
②再通入CO，平衡常数不变，则混合气体中CO与二氧化碳的物质的量之比不变；
（5）①根据右图t1时刻，反应速率突然增大以及逆反应速率后来逐渐增大最后不变；
②根据分离出部分CO，逆反应速率减小，正反应速率瞬间不变画出t3～t5的v（逆）变化曲线．

解答 解：（1）A．混合气体物质的量不变，恒温恒容下，容器内压强为定值，故A错误；
B． c（CO）保持不变，说明正逆反应速率相等，反应到达平衡，故B正确；
C．v正（CO2）=v逆（CO）时，CO的消耗速率与生成速率相等，反应达到了平衡状态，故C正确；
D．平衡时CO2、CO浓度与二氧化碳的转化率有关，不一定相等，故D错误，
故选：BC；
（2）温度升高平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应，
故答案为：吸热；
（3）Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）化学平衡常数表达式K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$，CO2的起始浓度为2.0mol•L-1，某温度时达到平衡，此时容器中CO的浓度1.0mol•L-1，则平衡时CO2的浓度为1.0mol•L-1，则该温度下平衡常数K=$\frac{1}{1}$=1.0，
故答案为：K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$；1.0；
（4）①正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，二氧化碳物质的量减小，混合气体总物质的量不变，二氧化碳的物质的量分数减小；
②再通入CO，平衡常数不变，则混合气体中CO与二氧化碳的物质的量之比不变，则CO2的物质的量分数不变，
故答案为：减小；不变；
（5）A．升温，正、逆反应速率突然增大，随着反应的进行，生成物的浓度增大，逆反应速率增大，最后不变，故A正确；
B．增大CO2的浓度，正反应速率突然增大，逆反应速率瞬间不变，故B错误； 
故选：A；
②如果在t3时从混合物中分离出部分CO，逆反应速率减小，正反应速率瞬间不变，平衡向着正向移动，随着反应的进行，生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大，最后不变，如图所示：，
故答案为：．

点评 本题考查了化学平衡状态的判断、化学平衡的影响因素等知识，题目难度较大，本题是一道化学反应速率与平衡的综合题，注意掌握平衡常数的含义、化学平衡状态的判断方法．

练习册系列答案
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12．下列比较错误的是（　　）
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13．金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛．
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10．下列做法符合节能减排的是（　　）
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17．下列说法中正确的一组是（　　）
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14．糖类、油脂、蛋白质是人体重要的能源物质，请根据它们的性质回答以下问题：
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已知A是人体能消化的一种天然高分子化合物，B和C分别是A在不同条件下的水解产物，它们有如下转化关系，请根据该信息完成（3）～（5）小题．

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11．已知lg2=0.3，在不同温度下，水达到电离平衡时c（H+）与c（OH-）的关系如图所示，下列说法中正确的是（　　）
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一种回收并利用含碘（I-）废液的工艺流程如下：

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（2）CuSO4的投加量对废水中I－的去除量影响较大，不同投加量（用过量系数表示）下，反应后I－和Cu2+的浓度如图所示，则适宜的CuSO4过量系数应为_____________，分析原因_________________。

（3）反应Ⅰ中生成铁与碘的化合物（其中铁与碘的质量比为21：127），则加入的水的作用是________________，反应Ⅱ的化学方程式是_________________________。

（4）操作Ⅰ包括____________，冰水洗涤的目的是_______________。

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