Question

【题目】已知化学反应①： Fe（s）+CO2（g）═FeO（s）+CO（g），其平衡常数为K1；化学反应②：
Fe（s）+H2O（g）═FeO（s）+H2（g），其平衡常数为K2 ． 在温度
973K和1173K情况下，K1、K2的值分别如下：

温度	K1	K2
973K	1.47	2.38
1173K	2.15	1.67

（1）通过表格中的数值可以推断：反应①是（填“吸热”或“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的数学表达式：K3= ．
（3）根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式 ． 据此关系式及上表数据，也能推断出反应③是（填“吸热”或“放热”）反应，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）图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡、在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 ．

Answer 1

【答案】
（1）吸热
（2）
（3）K3= ；吸热；DF
（4）加入催化剂或增大体系的压强；降低温度或增加水蒸气的量或减少氢气的量
【解析】解：（1）K1（973K时）＜K1（1173K时），说明升高温度平衡正向移动，所以反应①是一个吸热反应，所以答案是：吸热；（2）反应③：CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）的平衡常数K3= ， 所以答案是： ；（3）反应③=反应①﹣反应②，则反应③的平衡常数K3= = = ，从表中数据可知，K1随温度升高增大，K2随温度升高减小，则随温度升高K3增大，说明升高温度平衡正向移动，反应③是吸热反应；
A．缩小反应容器容积，压强增大，反应气体气体体积不变，平衡不移动，故A错误；
B．扩大反应容器容积，压强减小，反应气体气体体积不变，平衡不移动，故B错误；
C．正反应为吸热反应，降低温度，平衡向逆反应方向移动，故C错误；
D．正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，故D正确；
E．使用合适的催化剂，可以加快反应速率，但不影响平衡移动，故E错误；
F．设法减少CO的量，平衡向生成CO的方向移动，即平衡正向移动，故F正确，
所以答案是：K3= ；吸热；DF；（4）①从图甲可以看出，t2时刻平衡方向没有移动，化学反应速率加快，所以其条件是使用了催化剂；又因为反应③是反应前后气体体积不变的反应，所以增大压强，平衡不移动，反应速率也提高，
所以答案是：加入催化剂或增大体系的压强；
②图乙中t2时刻后，CO2浓度增大，CO浓度减小，所以可以通过使平衡左移来达到，条件可以是降低温度，也可以采用增加水蒸气的量或者减少氢气的量，
所以答案是：降低温度或增加水蒸气的量或减少氢气的量．
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡状态本质及特征的相关知识，掌握化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）．