Question

设反应①Fe_（S）+CO_2（g）?FeO_（S）+CO_（g）的平衡常数为K₁．反应②Fe_（S）+H₂O_（g）?FeO_（S）+H_2（g）的平衡常数为K₂，在不同温度下，K₁、K₂的值如下：

温度	K1	K2
973K	1.47	2.38
1173K	2.15	1.67

（1）从上表可以推断：反应①是______ （填“吸”、“放”）热反应．
（2）现有反应③H_2（g）+CO_2（g）?H₂O_（g）+CO_（g）写出该反应的平衡常数K₃的数学表达式：K₃=______．
（3）根据反应①与②，可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系式______．据此关系式及上表数据，也能推断出反应③是“吸热”还是“放热”反应．问：要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有______（填写序号）．
A．缩小反应容器容积    B．扩大反应容器容积    C．降低温度
D．升高温度            E．使用合适的催化剂    F．设法减少CO的量
（4）图1、2表示该反应③在时刻t₁达到平衡、在时刻t₂分别因改变某个条件而发生变化的情况：

①图1中时刻t₂发生改变的条件是______
②图2中时刻t₂发生改变的条件是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据温度升高平衡常数的变化判断；
（2）依据平衡常数概念写出反应的平衡常数计算式；
（3）利用盖斯定律计算，平衡常数；结合图表中平衡常数随温度变化分析反应热量变化，然后依据化学平衡影响因素分析平衡移动方向；
（4）根据图甲中t₂时刻改变条件，正逆反应速率都增大但平衡不移动，然后化学平衡影响因素分析平衡移动方向；
根据图乙中t₂时刻改变条件，平衡向逆反应方向移动，然后化学平衡影响因素分析平衡移动方向；
解答：解：（1）由表中数据可知，温度升高，①的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，
故答案为：吸；
（2）依据反应CO₂（g）+H₂（g）=CO（g）+H₂O（g），根据平衡常数的概念，该反应的平衡常数K₃的数学表达式：
K₃=，
故答案为：，
（3）已知：①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）
          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）
则：K₃===，
故答案为：K₃=；
由表中数据可知，973K时，K₃==0.62，1173时K₃==1.29，则升高温度平衡常数增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，正反应吸热，要使平衡右移，应减少CO的量或升高温度，故选：DF；
（4）图甲中t₂时刻改变条件，正逆反应速率都增大但平衡不移动，改变的条件为增大压强或加入催化剂，图乙中t₂时刻改变条件，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳浓度增大，一氧化碳浓度减小，可以采用降低温度或增大水蒸气的浓度或减小氢气的浓度，
故选：增大压强或加入催化剂；降低温度或增大水蒸气的浓度或减小氢气的浓度；
点评：本题考查化学平衡影响因素的分析判断，平衡常数的计算应用，数据处理的能力，题目难度中等．