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【题目】已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),其化学平衡常数为K1;化学反应②:Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g),其化学平衡常数为K2,在温度973 K1173 K的情况下,K1K2的值分别如下:

温度

K1

K2

973 K

1.47

2.38

1 173 K

2.15

1.67

(1)通过表格中的数值可以推断:反应①是_______(吸热放热”)反应。

(2)现有反应③:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),请你写出该反应的平衡常数K3的表达式:K3=______

(3)根据反应①与②可推导出K1K2K3之间的关系式为__________,据此关系式及上表数据,能推断出反应③是________(吸热放热”)反应。

(4)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______ _____ (填写字母序号)

A.缩小反应容器的容积 B.扩大反应容器的容积

C.升高温度 D.使用合适的催化剂

E.设法减小平衡体系中的CO的浓度

(5)图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡,t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:

①图甲中t2时刻发生改变的条件是__________

②图乙中t2时刻发生改变的条件是__________

【答案】吸热 K3=K1/K2 吸热 CE 增大压强或使用催化剂 降低温度或设法分离出H2

【解析】

1)根据表中数据可知,升高温度,K1是增大的,说明升高温度平衡向正反应方向进行,所以反应是吸热反应。

2)平衡常数是在一定条件下,可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以根据方程式可知,平衡常数表达式是K3

3)根据盖斯定律可知,即得到反应,所以K3K1/K2;升高温度,K1增大,K2增减小,所以K3是增大,因此正反应是吸热反应。

反应是体积不变的、吸热的可逆反应,所以要使平衡向正反应方向移动,则可以升高温度,或降低生成物的浓度等,但压强和催化剂不能改变平衡状态,答案选CE

5图甲中t2时刻正逆反应速率都增大,但平衡不移动,所以改变的条件是增大压强或使用催化剂。

图乙中t2时刻CO2的浓度增大,而CO的浓度降低,即平衡向逆反应方向进行,所以改变的条件是降低温度或从体系中分离出H2

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