Question

反應(yīng)①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H=akJ?mol^-1，平衡常數(shù)為K；
反應(yīng)②CO（g）+

1

2

O₂（g）═CO₂（g）△H=bkJ?mol^-1
測得在不同溫度下，K值如下：

溫度/℃	500	700	900
K	1.00	1.47	2.40

（1）若500℃時進行反應(yīng)①，CO₂起始濃度為2mol?L^-1，CO的平衡濃度為

 

．
（2）反應(yīng)①中的a

 

0（填大于、小于、等于）．
（3）700℃反應(yīng)①達到平衡，要使得該平衡向右移動，其它條件不變時，可以采取的措施有

 

（填序號）
A．縮小反應(yīng)器體積   B．通入CO₂ C．升高溫度到900℃D．使用合適的催化劑
（4）下列圖象符合反應(yīng)①的是

 

（填序號）（圖中v是速率、?為混合物中CO含量，T為溫度且T₁＞T₂）

（5）由反應(yīng)①和②可求得，反應(yīng)2Fe（s）+O₂（g）═2FeO（s）的△H=

 

．

Answer 1

分析：（1）令平衡時CO的濃度為cmol/L，根據(jù)三段式用c表示出平衡時各成分的濃度，再根據(jù)平衡常數(shù)列方程計算；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，對于反應(yīng)①，溫度越高平衡常數(shù)越大，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動，據(jù)此判斷a值的符號；
（3）根據(jù)平衡移動原理進行分析解答；
（4）A、由圖可知，升高溫度，平衡向正反應(yīng)移動，故圖象表示正反應(yīng)吸熱反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)①的熱效應(yīng)判斷；
B、由圖可知，最高點到達平衡，溫度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反應(yīng)進行，故圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)①的熱效應(yīng)判斷；
C、由圖可知，溫度T₁先到達平衡，故溫度T₁＞T₂，溫度T₁到達平衡時，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反應(yīng)進行，故圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)①的熱效應(yīng)判斷；
（5）根據(jù)蓋斯定律，2×（①+②）可得2Fe（s）+O₂（g）═2FeO（s），反應(yīng)熱也進行相應(yīng)的運算．

解答：解：（1）令平衡時CO的濃度為cmol/L，則：
             Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g）
開始（mol/L）：2                  0
變化（mol/L）：c                  c
平衡（mol/L）：2-c                 c
故

c

2-c

=1，解得c=1，
故答案為：1mol/L；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，對于反應(yīng)①，溫度越高平衡常數(shù)越大，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)進行，故a＞0，
故答案為：大于；
（3）A．該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，縮小反應(yīng)器體積，壓強增大，平衡不移動，故A不符合；
B．通入CO₂ ，濃度增大，平衡向正反應(yīng)移動，故B符合；
C．該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度到900℃，平衡向正反應(yīng)移動，故C符合；
D．使用合適的催化劑，加快反應(yīng)速率，平衡不移動，故D不符合；
故答案為：BC；
（4）A、由圖可知，升高溫度，平衡向正反應(yīng)移動，故圖象表示正反應(yīng)吸熱反應(yīng)，反應(yīng)①正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，圖象與實際相符合，故A正確；
B、由圖可知，最高點到達平衡，溫度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反應(yīng)進行，故圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)①正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，圖象與實際不相符，故B錯誤；
C、由圖可知，溫度T₁先到達平衡，故溫度T₁＞T₂，溫度T₁到達平衡時，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反應(yīng)進行，故圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)①正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，圖象與實際不相符，故C錯誤；
故答案為：A；
（5）已知：①Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g）△H=a kJ?mol^-1，
②CO（g）+1/2O₂（g）═CO₂（g）△H=b kJ?mol^-1
由蓋斯定律，2×（①+②）得2Fe（s）+O₂（g）═2FeO（s），故△H=2（a kJ?mol^-1+b kJ?mol^-1）=2（a+b）kJ?mol^-1，
故答案為：2（a+b）kJ?mol^-1．

點評：本題目綜合性較大，涉及反應(yīng)速率計算、平衡常數(shù)、化學(xué)平衡計算、影響反應(yīng)速率與化學(xué)平衡移動的因素、蓋斯定律與反應(yīng)熱的計算等，難度中等．