Question

铁是最常见的金属之一，铁可以形成多种氧化物、氢氧化物和盐类。铁与二氧化碳、水在某一密闭体系中反应情况如下表所示：

化学反应	平衡常数	温度
973K	1 173K
①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)	K1	1.47	2.15
②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)	K2	2.38	1.67
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)	K3	？	？

完成下列填空：

(1)反应①为______(填“吸热”或“放热”)反应。根据反应①与②可以推导出同温下K1、K2与K3之间的关系，则K3＝______(用K1、K2表示)。

(2)973 K时，若反应③在一个容积为2 L的反应容器内2 min时达到平衡，有3 mol电子发生转移，则在2 min内v(CO2)＝____________。若压缩容器的容积为原来的一半，平衡将______移动(填“向左”、“向右”或“不”)，CO2的浓度将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。使该反应的平衡转化率及平衡常数都增大的措施有________。

Answer 1

答案　(1)吸热　K2/K1　(2)0.375 mol·L－1·min－1　不　增大　降温

解析　(1)反应①升温K1增大，平衡右移，正反应为吸热反应。

K1＝　K2＝　K3＝

所以K3＝

(2)当有3 mol电子转移时，参加反应的CO2为1.5 mol，所以v(CO2)＝＝0.375 mol·L－1·min－1；由于反应③为等体积反应，压缩体积，平衡不移动，但CO2浓度增大。973 K时，K3≈1.62,1 173 K时，K3≈0.78，反应③为放热反应，所以降温，平衡右移，转化率及平衡常数均增大。