Question

设反应①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H=Q₁的平衡常数为K₁，反应②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（S）+H2（g）△H=Q₂的平衡常数为K₂，在不同温度下，K₁、K₂的值如下：

T/K	K1	K2
973	1.47	2.38
1173	2.15	1.67

（1）现有反应③H₂（g）+CO₂?CO（g）+H₂O（g）△H=Q₃根据反应①与②推导出Q₁、Q₂、Q₃的关系式Q₃=

Q₁-Q₂

，根据反应①与②推导出K₁、K₂、K₃的关系式K₃=

K1

K2

（2）已知1473K时，反应 CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g） K=2.25．试根据下表中所列数据，通过计算确定反应可能进行的方向，并填写下列空白：

各物质某一状态时的物质的量浓度/mol?L-1
	c（CO2）	c（H2 ）	c（CO）	c（H2O ）	Qc	平衡
①	0.004	0.004	0.006	0.006		已达平衡
②	0.062	0.084	0.039	0.279	2.09
③	0.182	0.086	0.098	0.359	2.25
④	0.078	0.142	0.280	0.120		平衡逆向移动

（3）反应FeO（s）+C（s）═Fe（s）+CO（g）△H＞0，△S＞0，下列说法正确的是

B

A．低温下自发进行，高温下非自发进行
B．高温下自发进行，低温下非自发进行
C．任何温度下均为非自发进行
D．任何温度下均为自发进行．

Answer 1

分析：（1）利用盖斯定律计算，并得出热化学方程式中的能量变化值，根据平衡常数的表示方法得出各个平衡常数之间的关心的关系；
（2）根据浓度积规则：当Qc=K时化学反应达到平衡状态，当Qc＜K时化学反应正向进行，当Qc＞K时化学反应逆向进行；
（3）根据化学反应方向的判据△H-T△S＜0，化学反应能自发进行来回答．

解答：解：（1）已知：①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）；△H=Q₁，
②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）；△H=Q₂，
利用盖斯定律将①-②可得：③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）；△H=Q₃，所以Q₃=Q₁-Q₂，
则：K₃=

c(CO)?c(H2O)

c(H2)?c(CO2)

=

K1

K2

，故答案为：Q₁-Q₂；

K1

K2

；
（2）当Qc=2.09时，小于K，所以化学反应正向进行，当Qc=2.25=K，所以化学反应达到平衡状态，当平衡逆向移动时，Qc＞K，④中Qc=

0.28×0.12

0.078×0.142

=3.03，故答案为：

各物质某一状态时的物质的量浓度/mol?L-1
	c（CO2）	c（H2 ）	c（CO）	c（H2O ）	Qc	平衡
①	0.004	0.004	0.006	0.006	2.25	已达平衡
②	0.062	0.084	0.039	0.279	2.09	平衡正向进行
③	0.182	0.086	0.098	0.359	2.25	已达平衡
④	0.078	0.142	0.280	0.120	3.03	平衡逆向移动

（3）化学反应方向的判据△H-T△S＜0，化学反应能自发进行，当）△H＞0，△S＞0，则反应在高温下才能自发进行，故选B．

点评：本题考查学生化学平衡中的浓度熵规则以及化学平衡常数的书写知识，注意知识的迁移和应用是关键，难度不大．