Question

可逆反应Fe（s）+CO₂（g）⇌FeO（s）+CO（g），在温度938K时，平衡常数K=1.47，在1173K时，K=2.15
（1）写出该反应的平衡常数表达式    ．
（2）若该反应在体积固定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，如果改变下列条件再达平衡后（选填“增大”、“减小”、“不变”）
①升高温度，CO₂的平衡浓度    ，②再通入CO₂，CO₂的转化率    ，③增大容器的体积，混和气体的平均分子量    ．
（3）该反应的逆速率随时间变化情况如图：
①从图中看到，反应在t₂时达平衡，在t₁时改变了某种条件，改变的条件可能是    （填序号，答案可能不止一个）
a．升温   b．增大CO₂的浓度   c．使用催化剂   d．增压
②如果在t₃时再增加CO₂的量，t₄时反应又处于新平衡状态，请在图上画出t₃～t₅时间段的v_逆变化曲线．
（4）能判断该反应达到平衡的依据是    ．
A、容器内压强不变了          B、c（CO）不变了
C、v_正（CO₂）=v_逆（CO ）      D、c（CO₂）=c（CO）

Answer

（1）根据化学平衡常数的概念；
（2）先判断该反应是吸热还是放热，然后根据外界条件对化学平衡的影响；
（3）①根据右图t1时刻，反应速率突然增大以及逆反应速率后来逐渐增大最后不变；
②根据增加CO2的量，正反应速率突然增大，逆反应速率瞬间不变；
（4）化学平衡的根本原因是正、逆反应速率相等，反应混合物中各组分的百分含量保持不变，然后根据具体的化学方程式，逐一判断．
【解析】
（1）该反应的平衡常数表达式K=，故答案为：；    
（2）在温度938K时，平衡常数K=1.47，在1173K时，K=2.15，所以该反应正方向吸热，
①升高温度，化学平衡正向移动，CO2的平衡浓度减小，故答案为：减小；
②该反应前后气体体积不变，根据等效平衡可知，该反应前后通入CO2，平衡不移动，CO2的转化率不变，故答案为：不 变；
③该反应前后气体体积不变，增大容器的体积，平衡不移动，混和气体的平均分子量不变，故答案为：不变；
（3）a．升温，正、逆反应速率突然增大，随着反应的进行，生成物的浓度增大，逆反应速率增大，最后不变，故a正确；   
b．增大CO2的浓度，正反应速率突然增大，逆反应速率瞬间不变，故b错误； 
c．使用催化剂，正、逆反应速率突然增大，随着反应的进行，生成物的浓度增大，逆反应速率增大，最后不变，故c正确；   
d．增大压强，正、逆反应速率突然增大，随着反应的进行，生成物的浓度增大，逆反应速率增大，最后不变，故d正确；
故选：a、c、d 
②因增加CO2的量，正反应速率突然增大，逆反应速率瞬间不变，随着反应的进行，生成物的浓度增大，逆反应速率增大，最后不变，如图所示：，故答案为：
（4）A、因反应前后气体的体积相同，容器内压强不能作为达到平衡的标志，故A错误；
B、反应达到平衡，c（CO）不变，能作为达到平衡的标志，故B正确；
C、反应达到平衡，v正（CO2）=v逆（CO ），故C正确；
D、反应达到平衡，c（CO2）、c（CO）都不变，但不一定相等，故D错误；
故选：B、C