Question

（2010?普陀区二模）反应①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）+akJ；
反应②CO（g）+

1

2

O₂（g）?CO₂（g）+bkJ．
测得在不同温度下，反应①的平衡常数K值随温度的变化如表所示：

温度/℃	500	700	900
K	1.00	1.47	2.40

（1）反应①的化学平衡常数表达式为

c(CO)

c(CO2)

，a

大于

0（填“大于”、“小于”或“等于”）． 在500℃2L密闭容器中进行反应①，CO₂起始量为4mol，其转化率为50%，则CO的平衡浓度为

1mol/L

．
（2）700℃反应①达到平衡，要使该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有

BC

（填序号）．
A．缩小反应器体积   B．通入CO₂ C．升高温度到900℃D．使用合适的催化剂
（3）图象符合反应①的是

A

（填序号）（图中v是速率、φ为混合物中CO含量，T为温度且T₁＞T₂）．

（4）由反应①和②可求得，反应2Fe（s）+O₂（g）?2FeO（s）+Q 的Q=

2（a+b）KJ

．

Answer 1

分析：（1）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写反应①的平衡常数，注意固体不需要写出；由表中数据可知，对于反应①，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，据此判断a值的符号；依据化学平衡，计算转化的二氧化碳物质的量和生成的一氧化碳物质的量，依据c=

n

V

计算浓度；
（2）根据平衡移动原理进行分析解答；
（3）A、由图可知，升高温度，平衡向正反应移动，故图象表示正反应吸热反应，结合反应①的热效应判断；
B、由图可知，最高点到达平衡，温度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，结合反应①的热效应判断；
C、由图可知，温度T₁先到达平衡，故温度T₁＞T₂，温度T₁到达平衡时，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，结合反应①的热效应判断；
（4）根据盖斯定律，2（①+②）可得2Fe（s）+O₂（g）═2FeO（s），反应热也进行相应的运算；

解答：解：解：（1）反应Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g）的平衡常数k=

c(CO)

c(CO2)

；由表中数据可知，对于反应①，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，升高温度平衡向吸热反应进行，故a＞0，
平衡时参加反应的二氧化碳的物质的量为4mol×50%=2mol，则：
           Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g）
开始（mol）：4                  0
变化（mol）：2                  2
平衡（mol）：2                  2
平衡后一氧化碳浓度c（CO）=

2mol

2L

=1mol/L；
故答案为：

c(CO)

c(CO2)

；大于；1mol/L；
（2）A．该反应前后气体的物质的量不变，缩小反应器体积，压强增大，平衡不移动，故A不符合；
B．通入CO₂ ，浓度增大，平衡向正反应移动，故B符合；
C．该反应正反应是吸热反应，升高温度到900℃，平衡向正反应移动，故C符合；
D．使用合适的催化剂，加快反应速率，平衡不移动；
故答案为：BC；
（3）A、由图可知，升高温度，平衡向正反应移动，故图象表示正反应吸热反应，反应①正反应是吸热反应，图象与实际相符合，故A正确；
B、由图可知，最高点到达平衡，温度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，反应①正反应是吸热反应，图象与实际不相符，故B错误；
C、由图可知，温度T₁先到达平衡，故温度T₁＞T₂，温度T₁到达平衡时，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反应进行，故图象表示正反应为放热反应，反应①正反应是吸热反应，图象与实际不相符，故C错误；
故答案为：A；
（4）已知：①Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g）△H₁=a kJ?mol^-1，
反应②CO（g）+1/2O₂（g）═CO₂（g）△H₂=b kJ?mol^-1
由盖斯定律，2（①+②）得2Fe（s）+O₂（g）═2FeO（s），故△H₃=2（a kJ?mol^-1+b kJ?mol^-1）=2（a+b）kJ?mol^-1，
故答案为：2（a+b）kJ?mol^-1；

点评：本题目综合性较大，涉及反应速率计算、平衡常数、化学平衡计算、影响反应速率与化学平衡移动的因素、盖斯定律与反应热的计算等，难度中等．