题目内容

反应Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g），700℃时平衡常数为1.47，900℃时平衡常数为2.15．下列说法正确的是（　　）
A、升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小
B、该反应的化学平衡常数表达式为K=
c(FeO)?c(CO)
c(Fe)?c(CO2)
C、绝热容器中进行该反应，温度不再变化，则达到化学平衡状态
D、该反应的正反应是放热反应
分析：A．升高温度，正逆反应速率都增大；
B．平衡常数K=
c(CO)
c(CO2)
；
C．当反应达到平衡状态时，该物质的含量不变、同一物质的正逆反应速率相等及由此衍生的物理量不再变化；
D．升高温度，平衡向吸热反应方向移动．
解答：解：A．无论可逆反应是吸热反应还是放热反应，升高温度，正逆反应速率都增大，只是增大倍数不等，故A错误；
B．平衡常数K=
c(CO)
c(CO2)
，故B错误；
C．该可逆反应存在热量变化，当绝热容器中进行该反应，温度不再变化，说明该反应正逆反应速率相等，则达到化学平衡状态，故C正确；
D．升高温度，平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应是吸热反应，故D错误；
故选C．
点评：本题考查了化学平衡常数的有关知识，根据化学平衡常数与温度的关系确定反应热，再结合可逆反应平衡状态的判断依据、化学平衡常数表达式等知识点来分析解答，注意：化学平衡常数表达式中只有气体，为易错点．
练习册系列答案
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Ⅰ．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
1 173 2.15 1.67
（1）从上表可推断，反应①是
吸
吸
（填“放”或“吸”）热反应．
（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=
k1
k2
k1
k2
；
可推断反应③是
吸
吸
（填“放”或“吸”）热反应．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
DE
DE
．
A．缩小容器体积；B．降低温度；C．使用合适的催化剂；D．设法减少CO的量；E．升高温度
（3）根据反应①与②推导出Q1、Q2、Q3的关系式Q3=
Q1-Q2
Q1-Q2
．
Ⅱ．某强酸性反应体系中，反应物和生成物共六种物质：O2、MnO4-、H2O、Mn2+、H2O2、H+．已知该反应中H2O2 只发生了如下过程：H2O2→O2．
（1）该反应应选择的酸是：
C
C
 （填序号）．
A．盐酸　　  B．浓硫酸　  　C．稀硫酸　  　D．醋酸．
（2）该反应中发生还原反应的过程是：
MnO4-
MnO4-
→
Mn2+
Mn2+
．
（3）写出该反应配平的离子方程式并标出电子转移的方向和数目：

（4）如果上述反应中有6.72L（标准状况．）气体生成，转移的电子数为
0.6
0.6
mol．
（5）H2O2有时可作为矿业废液消毒剂，如消除采矿业胶液中的氰化物（如KCN），经以下反应实现：KCN+H2O2+H2O═A+NH3↑，试指出生成物A的化学式为
KHCO3
KHCO3
．
（6）H2O2还有“绿色氧化剂”的美称，阐明H2O2被称为绿色氧化剂的理由是
H2O2是氧化剂，其产物是H2O；H2O没有毒性及污染性
H2O2是氧化剂，其产物是H2O；H2O没有毒性及污染性
．
设反应①Fe（S）+CO2（g）?FeO（S）+CO（g）的平衡常数为K1．反应②Fe（S）+H2O（g）?FeO（S）+H2（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
放
放
 （填“吸”、“放”）热反应．
（2）现有反应③H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：K3=
c(CO)?c(H2O)
c(H2)?c(CO2)
，
c(CO)?c(H2O)
c(H2)?c(CO2)
，
．
（3）根据反应①与②，可推导出K1、K2与K3之间的关系式
K3=
K1
K2
K3=
K1
K2
．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
DF
DF
（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
增大压强或加入催化剂
增大压强或加入催化剂

②图2中时刻t2发生改变的条件是
降低温度或增大水蒸气的浓度或减小氢气的浓度，
降低温度或增大水蒸气的浓度或减小氢气的浓度，
．
我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法．
Ⅰ．已知：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566kJ/mol
2Fe（s）+
3
2
O2（g）=Fe2O3（s）△H=-825.5kJ/mol
反应：Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g）△H=
 
kJ/mol．
Ⅱ．反应 
1
3
Fe2O3（s）+CO（g）?
2
3
Fe（s）+CO2（g）在1000℃的平衡常数等于4.0．在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过10min后达到平衡．
（1）CO的平衡转化率=
 
．
（2）欲提高CO的平衡转化率，促进Fe2O3的转化，可采取的措施是
 

a．提高反应温度              b．增大反应体系的压强
c．选取合适的催化剂          d．及时吸收或移出部分CO2
e．粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触
Ⅲ．（1）高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H2反应制备甲醇：
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．请根据图示回答下列问题：
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（1）从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v（H2）=
 
．
（2）若在温度和容器相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：
容器 反应物投入的量 反应物的转化率 CH3OH的浓度 能量变化
（Q1，Q2，Q3均大于0）
甲 1mol CO和2mol H2 a1 c1 放出Q1kJ热量
乙 1mol CH3OH a2 c2 吸收Q2kJ热量
丙 2mol CO和4mol H2 a3 c3 放出Q3kJ热量
则下列关系正确的是
 
．
A c1=c2 B.2Q1=Q3 C.2a1=a3 D．a1+a2=1
E．该反应若生成1mol CH3OH，则放出（Q1+Q2）kJ热量
（3）若在一体积可变的密闭容器中充入1 molCO、2mol H2和1mol CH3OH，达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则该反应向
 
（填“正”、“逆”）反应方向移动．
（4）甲醇可与氧气构成燃料电池，该电池用多孔的惰性电极浸入浓氢氧化钾溶液，写出该电池的负极反应式
 
．
化学反应原理在工业生产中具有十分重要的意义．
（1）工业生产可以用NH3（g）与CO2（g）经过两步反应生成尿素，两步反应的能量变化示意图如图：
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则NH3（g）与CO2（g）反应生成尿素的热化学方程式为
 
．
（2）已知反应Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）△H=akJ．mol-1．测得在不同温度下，该反应的平衡常数K随温度的变化如下：
温度/ 500 700 900
K 1.00 1.47 2.40
①该反应的化学平衡常数表达式K=
 
，a
 
0（填“＞”、“＜”或“=”）．在500℃2L密闭容器中进行反应，Fe和CO2的起始量均为4mol，则5min后达到平衡时CO2的转化率为
 
，生成CO的平均速率v（CO）为
 
．
②700℃反应达到平衡后，要使该平衡向右移动，其他条件不变时，可以采取的措施有
 
（填字母）．
A．缩小反应器容积    B．增加Fe的物质的量
C．升高温度到900℃D．使用合适的催化剂
（3）硫酸厂常用NaOH溶液吸收SO2废气．当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是[已知n（SO
 
2-
3
）：n（HSO
 
-
3
）=1：1时，pH=7.2]（填字母）
 
．
A、c（Na+）=2c（SO
 
2-
3
）+c（HSO
 
-
3
）
B、c（Na+）＞c（HSO
 
-
3
）＞c（SO
 
2-
3
）＞c（H+）=c（OH-）
C、c（Na+）+c（H+）=c（SO
 
2-
3
）+c（HSO
 
-
3
）+c（OH-）
反应FeO（s）+C（s）=Fe（s）+CO（g）△H＞0，△G=△H-T△S，下列说法正确的是（　　）
A、△S＜0B、△S＞0C、当T△S＞△H时，可自发进行D、当T△＜S△H时，可自发进行

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