题目内容
反应②Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g);△H=Q2,平衡常数为K2,
在不同温度下,K1、K2的值如下:
| T(K) | K1 | K2 |
| 700 | 1.47 | 2.38 |
| 900 | 2.15 | 1.67 |
(2)现有反应③H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g);△H=Q3平衡常数为K3.
根据反应①与②推导出K1、K2、K3的关系式K3=
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡右移,可采取的措施有
A.缩小容器体积 B.扩大容器的体积 B.降低温度
E.升高温度 C.使用合适的催化剂 D.设法减少CO的量
(4)如图甲、乙表示反应③在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:
图甲中t2时刻改变的条件可能是
考点:化学反应速率与化学平衡图象的综合应用,化学平衡的影响因素
专题:化学平衡专题
分析:(1)根据温度升高平衡常数的变化判断;
(2)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系;根据平衡移动与温度的关系解答;
(3)依据反应特征和平衡移动原理分析判断,正反应吸热,要使平衡右移,应减少CO的量或升高温度;
(4)由图象可知,甲中t2时刻反应速率增大,正逆反应速率相等,平衡不移动,图乙t2时刻CO2浓度增大,CO浓度减小,应是增大反应物浓度,同时分离出生成物或降低温度;
(2)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系;根据平衡移动与温度的关系解答;
(3)依据反应特征和平衡移动原理分析判断,正反应吸热,要使平衡右移,应减少CO的量或升高温度;
(4)由图象可知,甲中t2时刻反应速率增大,正逆反应速率相等,平衡不移动,图乙t2时刻CO2浓度增大,CO浓度减小,应是增大反应物浓度,同时分离出生成物或降低温度;
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,Q1>0,
故答案为:>;
(2)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,则Q3=Q1-Q2,
则:K3=
=
,由表中数据可知,700K时,K3=
=0.62,900K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,
故答案为:=
;Q1-Q2;吸;
(3)A.该反应前后气体的物质的量不变,缩小反应器体积,压强增大,平衡不移动,故A不符合;
B.该反应前后气体的物质的量不变,扩大容器的体积,压强减小,平衡不移动,故B不符合;
B.正反应吸热,降低温度,平衡左移,故B不选;
C.使用合适的催化剂,加快反应速率,平衡不移动,故C不选;
D.CO为生成物,减少CO的量平衡右移,故D选;
E.正反应吸热,升高温度平衡右移,故E选;
故答案为:DE;
(4)由图象可知,甲中t2时刻反应速率增大,正逆反应速率相等,平衡不移动,由方程式可知反应物气体和生成物气体的体积相等,则增大压强平衡不移动,则可增大压强或加入催化剂,
图乙t2时刻CO2浓度增大,CO浓度减小,且CO和CO2浓度变化有接触点,所以可以通过改变降低温度或分离出生成物CO实现,
故答案为:加催化剂或加压;降低温度或分离出生成物CO.
故答案为:>;
(2)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,则Q3=Q1-Q2,
则:K3=
| C(CO)?C(H2O) |
| C(H2)?C(CO2) |
| K1 |
| K2 |
| 1.47 |
| 2.38 |
| 2.15 |
| 1.67 |
故答案为:=
| K1 |
| K2 |
(3)A.该反应前后气体的物质的量不变,缩小反应器体积,压强增大,平衡不移动,故A不符合;
B.该反应前后气体的物质的量不变,扩大容器的体积,压强减小,平衡不移动,故B不符合;
B.正反应吸热,降低温度,平衡左移,故B不选;
C.使用合适的催化剂,加快反应速率,平衡不移动,故C不选;
D.CO为生成物,减少CO的量平衡右移,故D选;
E.正反应吸热,升高温度平衡右移,故E选;
故答案为:DE;
(4)由图象可知,甲中t2时刻反应速率增大,正逆反应速率相等,平衡不移动,由方程式可知反应物气体和生成物气体的体积相等,则增大压强平衡不移动,则可增大压强或加入催化剂,
图乙t2时刻CO2浓度增大,CO浓度减小,且CO和CO2浓度变化有接触点,所以可以通过改变降低温度或分离出生成物CO实现,
故答案为:加催化剂或加压;降低温度或分离出生成物CO.
点评:本题考查化学平衡移动问题,为高频考点,注意把握图象曲线的变化特点,结合外界条件下对反应速率以及平衡移动的影响,注意盖斯定律的运用,题目难度较大.
练习册系列答案
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| A、只有①②④ | B、只有①②③ |
| C、只有②③④ | D、①②③④ |