Question

设反应①Fe （s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）△H1 的平衡常数为K1，反应②Fe （s）+H2O（g）?FeO（s）+H

设反应①Fe （s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）△H1 的平衡常数为K1，反应②Fe （s）+H2O（g）?FeO（s）+H2（g）△H2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）K2的表达式为______．（2）要使反应①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．降低温度 C．升高温度D．使用合适的催化剂E．设法减少CO的量（3）现有反应③H2（g）+CO2（g）?CO（g）+H2O（g）△H3的平衡常数为K3，根据反应①、②、③推导出K1、K2、K3的关系式K3=______；推断反应③是______（填“放”或“吸”）热反应． （4）现在恒压密闭容器中通入1mol H2和1mol CO2发生上述反应③，当反应达到平衡后，在其他条件不变时，再通入1mol H2和1mol CO2的混合气体，请在如图中画出正（v正）、逆（v逆）反应速率随时间t变化的示意图．

Answer 1

（1）反应②Fe （s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）中铁和氧化铁为固体，在平衡常数表达式中不列出，所以该反应的平衡常数为：K₂=

c(H2)

c(H2O)

，
故答案为：K₂=

c(H2)

c(H2O)

；
（2）由表中数据可知，温度升高，平衡常数增大，说明升高温度平衡向着正向移动，使用反应①正反应为吸热反应，
A．该反应是体积不变的反应，仪器不影响平衡，所以缩小容器体积，平衡不移动，故A错误；
B．该反应为吸热反应，降低温度，平衡存向着逆向移动，故B错误；
C．该反应为吸热反应，升高温度，平衡向着正向移动，故C正确；
D．使用合适的催化剂，催化剂只影响反应速率，不影响化学平衡，故D错误；
E．设法减少CO的量，生成物浓度减小，平衡向着正向移动，故E正确；
故选CE；
（3）反应③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的平衡常数为：K₃=

c(CO)c(H 2O)

c(H2)c(CO2)

=

c(CO) c(CO2)

c(H2) c(H2O)

=

K1

K2

；
①Fe （s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁，
②Fe （s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H₂，
根据盖斯定律可得：①-②可得，③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₃=△H₁-△H₂，根据表中数据可知，温度升高，反应①的平衡常数增大，说明该反应吸热，△H₁＞；升高温度反应②的平衡常数减小，该反应为放热反应，△H₂＜0，所以）△H₃=△H₁-△H₂＞0，反应③为吸热反应，
故答案为：

K1

K2

；吸；   
（4）由于该反应是气体体积相等的反应，压强不影响平衡，所以最终得到平衡时的各组分含量、浓度与原平衡完全相同，所以达到平衡时的反应速率与原平衡时的速率相等；若再通入1mol H₂和1mol CO₂的混合气体后，由于恒压条件下，容器的容积增大，反应物浓度增大，生成物浓度减小，所以正反应速率增大，逆反应速率减小，之后正反应速率逐渐减小，逆反应速率增大，最终得到与原平衡相等的速率，据此画出的正（v_正）、逆（v_逆）反应速率随时间t变化的示意图为：，故答案为：．