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

 

（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△H

 

 0（填“＜”、“＞”、“=”）．
（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）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）

 

．（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．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断

专题：化学平衡专题

分析：（1）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质物质的量不变、物质的量浓度不变以及又此引起的物理量不变，据此分析解答；
（2）升高温度，平衡向吸热反应方向移动，升高温度时平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动；
（3）该反应平衡常数表达式为

c(CO)

c(CO2)

；根据方程式知，平衡时CO的浓度为1.0mol/L，则二氧化碳的浓度也是1.0mol/L，根据平衡常数K=

c(CO)

c(CO2)

计算平衡常数；
（4）①从图中看到，反应在t₂时达平衡，在t₁时改变了某种条件，反应速率增大，且与原来没有接触点，且该反应是反应前后气体体积不变的可逆反应，所以改变的条件可能是温度；
②如果在t₃时从混合物中分离出部分CO，物质的量浓度减小，反应速率减小，平衡向正反应方向移动，逆反应速率先减小有增大．

解答： 解：（1）A．该反应的反应前后气体体积不变，所以容器内压强始终不变，所以不能据此判断平衡状态，故A错误；        
B．c（CO）不变了，正逆反应速率相等，所以该反应达到平衡状态，则能据此判断平衡状态，故B正确；
C．v_正（CO₂）=v_逆（CO）时，正逆反应速率相等，所以该反应达到平衡状态，则能据此判断平衡状态，故C正确；      
D．c（CO₂）=c（CO）时，该反应可能达到平衡状态也可能没有达到平衡状态，与反应初始浓度及转化率有关，所以不能据此判断平衡状态，故D错误；
故选BC；
（2）升高温度，平衡向吸热反应方向移动，升高温度时平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，所以该反应的正反应是吸热反应，则△H＞0，故答案为：＞；
（3）该反应平衡常数表达式为

c(CO)

c(CO2)

；根据方程式知，平衡时CO的浓度为1.0mol/L，则二氧化碳的浓度也是1.0mol/L，平衡常数K=

c(CO)

c(CO2)

=

1.0

1.0

=1.0，
故答案为：K=

c(CO)

c(CO2)

；1.0；
（4）①从图中看到，反应在t₂时达平衡，在t₁时改变了某种条件，反应速率增大，且与原来没有接触点，且该反应是反应前后气体体积不变的可逆反应，所以改变的条件可能是温度，故选A；
②如果在t₃时从混合物中分离出部分CO，物质的量浓度减小，反应速率减小，平衡向正反应方向移动，逆反应速率先减小有增大，其图象为，
故答案为：A；．

点评：本题考查化学平衡影响因素、平衡状态的判断等知识点，侧重考查学生基本理论、知识运用能力，知道只有反应前后改变的物理量才能作为平衡状态的判断依据，会根据反应方程式特点分析平衡影响因素，题目难度中等．