Question

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

 

（填序号）．
A．容器内压强不变           B．c（CO）不变
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1.0mol/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．升温  B．增大CO₂浓度 C．使用催化剂
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．

Answer 1

考点：化学平衡状态的判断,化学平衡的影响因素,化学反应速率与化学平衡图象的综合应用

专题：化学平衡专题

分析：（1）化学平衡的特征是正逆反应速率相等，反应混合物中各组分的百分含量保持不变，然后根据具体的化学方程式逐一判断；
（2）根据温度变化对化学平衡常数的影响判断该反应是吸热还是放热；
（3）根据化学平衡常数的表达式及反应方程式写出该反应的平衡常数表达式；根据二氧化碳和一氧化碳的浓度计算出平衡常数；
（4）根据影响化学平衡常数的因素进行分析；
（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、因反应前后气体的体积相同，容器内压强不能作为达到平衡的标志，故A错误；
B、c（CO）不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故B正确；
C、v_正（CO₂）=v_逆（CO ），正逆反应速率相等，各组分的浓度不再变化，达到了平衡状态，故C正确；
D、c（CO₂）=c（CO），不能判断不能判断正逆反应速率相等，无法判断是否达到平衡状态，故D错误；
故选：BC；
（2）在温度938K时，平衡常数K=1.5，在1173K时，K=2.2，温度升高，化学平衡常数增大，说明该反应为吸热反应，
故答案为：吸热；
（3）由可逆反应Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），该反应的平衡常数表达式为：K=

c(CO)

c(CO2)

；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，则反应消耗的二氧化碳的浓度为：1.0mol/L，达到平衡时二氧化碳浓度为1.0mol/L，则该温度下的平衡常数为：K=

c(CO)

c(CO2)

=

1.0mol/L

1.0mol/L

=1.0，
故答案为：

c(CO)

c(CO2)

；1.0；
（4）①该反应为吸热反应，升高温度，平衡向着正向移动，二氧化碳的体积分数减小，
故答案为：减小；
②再通入CO，由于压强不影响化学平衡，达到平衡时各组分的含量不变，
故答案为：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；
C．使用催化剂，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C正确；
故选：AC；
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．