Question

反应①Fe（s）+CO₂（g）FeO（s）+CO（g）  △H₁=a kJ/mol；

②CO（g）+1/2O₂（g）CO₂（g）   △H₂=b kJ/mol

测得在不同温度下，反应①的平衡常数K值随温度的变化如下：

（1）若500℃时进行反应①，CO₂起始浓度为2 mol·L^-1，CO的平衡浓度为             。

（2）反应①中的a            0（填“大于”“小于”或“等于”）。

（3）700℃反应①达到平衡，要使该平衡正向移动，其他条件不变时，可以采取的措施有        （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

（4）下列图像符合反应①的是__________（填序号）（图中v是速率、为混合物中CO含量，T为温度且T₁> T₂）

（5）由反应①和②可求得：2Fe（s）+O₂（g）2FeO（s） △H₃，该反应的△H₃=             kJ/mol。（用含a、b的代数式表示）

Answer

（1）1mol/L（2）大于（3）BC（4）A（5）2（a+b）kJ•mol-1

【解析】

试题分析：（1） Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g）

起始浓度（mol/L） 2 0

转化浓度（mol/L） x x

平衡浓度（mol/L） 2－x x

则根据500℃时配合财务可知

解得x＝1

所以CO的平衡浓度为1mol/L

（2）随着温度的升高，平衡常数逐渐增大，说明升高温度平衡向正反应方向进行，因此正反应是吸热反应，则反应①中的a大于0。

（3）A．反应前后体积不变，缩小反应器体积平衡不移动，A错误；B．通入CO2反应物浓度增大，平衡向正反应方向进行，B正确；C．正反应吸热，升高温度到900℃平衡向正反应方向进行，C正确； D．使用合适的催化剂平衡不移动，D错误，答案选B。

（4）A、升高温度正逆反应速率均增大，平衡向正反应方向进行，A正确；B、最高点是平衡点，升高温度正逆反应速率均增大，平衡向正反应方向进行，CO含量增大，B错误；C、首先达到平衡的是温度高，即T1＞T2，升高温度正逆反应速率均增大，平衡向正反应方向进行，CO含量增大，C错误，答案选A。

（5）已知：①Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g） △H1=a kJ/mol；

②CO（g）+1/2O2（g）CO2（g） △H2=b kJ/mol

由盖斯定律可知（①＋②）×2即得到2Fe（s）+O2（g）2FeO（s）的反应热△H3＝2（a+b）kJ/mol。

【考点定位】考查外界条件对平衡状态的影响、平衡状态计算、可逆反应图像分析以及反应热计算等

【名师点晴】该题的难点是可逆反应图像分析，注意化学平衡图像题的解题技巧：（1）紧扣特征，弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热，体积增大、减小还是不变，有无固体、纯液体物质参与反应等。（2）先拐先平，在含量（转化率）—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。（3）定一议二，当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。（4）三步分析法，一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。