Question

设反应①Fe(s)+CO₂(g) FeO(s)+CO(g) 平衡常数为 K₁；反应②Fe(s)+H₂O(g)FeO(s)+H ₂ (g) 平衡常数为 K₂；

测得在不同温度下， K₁、K₂值如下：

（1）在500℃时进行反应①，若CO₂起始浓度为1mol·L ^-1，10分钟后达到平衡，则V(CO)为______。

（2）在 900℃时反应 CO₂ (g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)的平衡常数 K=___________。

（3）700℃反应②达到平衡，其它条件不变时，使得该平衡向右移动，可以采取的措施有______(选填编号)。

A．缩小反应器体积       B．加入水蒸气

C．降低温度到500℃     D．加入Fe粉

（4）如果上述反应①在体积不变的密闭容器中发生，能说明反应已达到平衡状态的是________(选填编号)。

A．v_正(CO)= v _逆 (CO₂)         B．C(CO) = C(CO₂)

C．容器内气体的密度不变      D．容器内压强不变

（5）若反应①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，改变下列条件再达平衡后，相应物质的物理量如何变化?(选填“增大”、“减小”或“不变”)

①降低温度，CO₂的平衡浓度______________；

②再通入CO₂，CO₂的转化率_________________。

（6）下列图像符合反应①的是__________(填序号)(图中 v 是速率、φ 为混合其中CO含量，T为温度)

Answer

（1）0.05mol/(L·min)

（2）1.5

（3） BC

（4）B

（5）① 增大②不变

（6） A

【解析】

试题分析：（1）反应①Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)，500℃反应①的平衡常数为K1=1，根据平衡常数的表达式可知，平衡时CO2与CO的浓度相等，CO2起始浓度为2mol．L-1，根据C原子守恒，所以平衡时c(CO2)=c(CO)= ×1mol·L-1=0.5mol·L-1，

所以V(CO)为=0.05mol·(L·min)-1；

（2）①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)平衡常数K1；反应②Fe(s)+H2O(g)⇋FeO+H2(g)平衡常数为K2，900℃进行反应③H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)，其平衡常数K3===1.50；

（3）由（2）分析知反应②正反应为放热反应，且反应前后气体体积不变；A．缩小反应器体积，增大压强，平衡不移动，故A错误；B．加入水蒸气，反应物的浓度增加，平衡向正反应移动，故B正确；C．该反应为放热反应，降低温度平衡向正反应进行，故C正确；D．使用合适的催化剂，缩短到达平衡时间，平衡不移动．故D错误；故答案为BC；

（4）体积不变的密闭容器中发生反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)；A．反应达到平衡时，一氧化碳和二氧化碳生成速率相同，v正(CO)=v逆(CO2)，故A正确；B．C(CO) = C(CO2)时反应不一定是平衡状态，故B错误；C．反应前后气体体积不变，平衡移动气体质量变化，容器中气体的密度不随时间而变化 说明反应达到平衡，故C正确；D．气体化学计量数变化为0，容器内压强始终不变，不一定是平衡状态，故D错误；答案为AC。

（5）①由表中数据可知，温度越高平衡常数K1越大，所以升高温度平衡向正反应进行，升高温度平衡向吸热方向移动，即正反应为吸热反应，所以降低温度平衡向逆反应移动，CO2的平衡浓度增大；

②再通入CO2，等效为原平衡增大压强，反应前后气体体积不变，平衡不移动，转化率不变；

（6）由表中数据可知，温度越高平衡常数K1越大，所以升高温度平衡向正反应进行，升高温度平衡向吸热方向移动，即正反应为吸热反应，且反应①反应前后气体体积不变；A．处于交点时，正逆速率相等，反应处于平衡状态，当温度高于交点温度，平衡向正反应移动，说明图象表示正反应为吸热反应，符合温度变化对反应①的影响，故A正确；B．在最高点时，反应处于平衡状态，当温度高于最高点对应的温度，CO的含量降低，平衡向逆反应移动，说明图象表示正反应为放热反应，故B错误；C．到达平衡时间越短，速率越快，温度越高，所以T1＞T2，温度越高，CO的含量越低，平衡向逆反应移动，说明图象表示正反应为放热反应，故C错误；故答案为A。

考点：考查化学平衡移动、平衡常数计算等。