Question

设反应①Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）平衡常数K1；反应②Fe（s）+H2O（g）?FeO+H2（g）平衡常数为K

设反应①Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）平衡常数K1；反应②Fe（s）+H2O（g）?FeO+H2（g）平衡常数为K2．测得在不同温度下，K1、K2值如下： 温度/°C K1 K2 500 1.00 3.15 700 1.47 2.26 900 2.40 1.60（1）若500℃时进行反应①，CO2起始浓度为2mol?L-1，CO2转化率为______．（2）900℃进行反应③H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g），其平衡常数K3为______（3）反应②的焓变△H______0（填大于、小于、等于）．（4）700℃反应②达到平衡，使得该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有______（填序号）A．缩小反应器体积 B．加入水蒸气 C升高温度到900℃D．使用合适的催化剂（5）如图图象符合反应①的是______ （填序号）（图中v是速率、φ为混合其中CO含量，T为温度）

Answer 1

（1）反应①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），500℃反应①的平衡常数为K₁=1，根据平衡常数的表达式可知，平衡时CO₂与CO的浓度相等，CO₂起始浓度为2mol．L^-1，根据C原子守恒，所以平衡时c（CO₂）=c（CO）

1

2

×2mol．L^-1=1mol．L^-1，
所以CO₂转化率为

2mol/L?1mol/L

2mol/L

×100%=50%，故答案为：50%；
（2）①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）平衡常数K₁；反应②Fe（s）+H₂O（g）?FeO+H₂（g）平衡常数为K₂，900℃进行反应③H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g），其平衡常数K₃=

c(CO)c(H2O)

c(H2)c(CO2)

=

K1

K2

=

2.4

1.6

=1.50；
故答案为：K₃=1.50；
（3）图表反应②的平衡常数随温度升高而减小，说明平衡逆向进行，正反应是放热反应；反应②的焓变△H＜0；
故达为：＜；
（4）由（2）分析知反应②正反应为放热反应，且反应前后气体体积不变．
A、缩小反应器体积，增大压强，平衡不移动，故A错误；
B、加入水蒸气，反应物的浓度增加，平衡向正反应移动，故B正确；
C、该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应进行，故C错误；
D、使用合适的催化剂，缩短到达平衡时间，平衡不移动．故D错误．
故答案为：B；
（5）由表中数据可知，温度越高平衡常数K₁越大，所以升高温度平衡向正反应进行，升高温度平衡向吸热方向移动，即正反应为吸热反应，且反应①反应前后气体体积不变．
A、处于交点时，正逆速率相等，反应处于平衡状态，当温度高于交点温度，平衡向正反应移动，说明图象表示正反应为吸热反应，符合温度变化对反应①的影响，故A正确；
B、在最高点时，反应处于平衡状态，当温度高于最高点对应的温度，CO的含量降低，平衡向逆反应移动，说明图象表示正反应为放热反应，故B错误；
C、到达平衡时间越短，速率越快，温度越高，所以T₁＞T₂，温度越高，CO的含量越低，平衡向逆反应移动，说明图象表示正反应为放热反应，故C错误．
故答案为：A；