Question

（1）反应Fe(s)+CO₂(g)FeO(s)+CO(g)   ΔH₁，平衡常数为K₁；

反应Fe(s)+H₂O(g)FeO(s)+H₂(g)   ΔH₂，平衡常数为K₂。

在不同温度时K₁、K₂的值如下表：

	700℃	900℃
K1	1．47	2．15
K2	2．38	1．67

①反应 CO₂(g) + H₂(g)CO(g) + H₂O(g)    ΔH，平衡常数K，则ΔH =           （用ΔH₁和ΔH₂表示），K=            （用K₁和K₂表示），且由上述计算可知，反应CO₂(g) + H₂(g)CO(g) + H₂O(g)是            反应（填“吸热”或“放热”）。

（2）一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO₂气体，发生反应Fe(s)+CO₂(g)FeO(s)+CO(g)   ΔH > 0，CO₂的浓度与时间的关系如图所示：

① 该条件下反应的平衡常数为                   ；

② 下列措施中能使平衡时增大的是          （填序号）

A．升高温度                                  B．增大压强

C．充入一定量的CO₂                          D．再加入一定量铁粉

③ 一定温度下，在一个固定容积的密闭容器中发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是       （填字母）。

a．容器中压强不变

b．气体的密度不再改变

c．v_正(CO₂)=v_逆(CO)

d．c(CO₂)=c(CO)

e．容器内气体总物质的量不变

Answer

（1）ΔH1－ΔH2 K1/K2 吸热

（2）① 2.0 ② A ③ bc

【解析】

试题分析：（1）①由已知热化学方程式相减可得：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) ΔH，由盖斯定律可知，ΔH =ΔH1－ΔH2；由平衡常数定义式可知，CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)的K = K1/K2；由表中数据可知，700℃、900℃的 K1/K2分别为1.47/2.38 ≈ 0.62、2.15/1.67 ≈ 1.3，说明700℃→900℃时，CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)的K增大，升温能使平衡向吸热方向移动，K增大说明平衡向正反应方向移动，因此正反应是吸热反应；（2）① 由题意、图中数据和三段浓度数据法可得：

Fe(s) + CO2(g) FeO(s) + CO(g)

起始浓度/ mol•L－1 1.5 0

变化浓度/ mol•L－1 1.0 1.0

平衡浓度/ mol•L－1 0.5 1.0

则该条件下反应的平衡常数K = = = 2.0；② A、由于正反应是ΔH > 0的吸热反应，升温能使平衡向吸热的正反应方向移动，导致平衡常数K增大，A正确；B、增大压强时，其它条件（如温度）不变，由于正反应是气体物质的量或体积不变的方向，因此平衡不移动，且温度不变时平衡常数始终不变，B错误；C、充入一定量的CO2，实质是增大压强，平衡不移动，温度不变时平衡常数也保持不变，C错误；D、再加入一定量铁粉，由于固体反应物的浓度是一个不变量，因此平衡不会移动，平衡常数也不变，D错误；③ a、正反应是气体物质的量不变的方向，因此混合气体的总物质的量始终不变，因此混合气体的压强是一个不变量，不变量不变时不能说明反应已达平衡，a错误；b、由可知，容器的容积是一个不变量，而1molCO2和1molCO的质量分别为44g、28g，因此正反应是气体总质量逐渐减小的变量，则混合气体的密度是一个逐渐减小的变量，当这个变量不变时能说明反应已达平衡，b正确；c、如果v正(CO2) = v逆(CO)，由于v正(CO2) = v正(CO)，则v正(CO) = v逆(CO)，同一物质表示的正逆反应速率相等，说明反应已达平衡，c正确；d、c(CO2)、c(CO)均是变量，前者随反应时间逐渐减小，后者随反应时间逐渐增大，当其中任何一个变量不变时能说明已达平衡，但此时二者不一定相等，d错误；e、正反应是气体物质的量不变的方向，因此混合气体的总物质的量始终是一个不变量，不变量不变时不能说明反应已达平衡，e错误；答案选bc。

考点：本题考查盖斯定律的应用、化学平衡常数之间的关系、温度对化学平衡常数的影响规律的应用、化学平衡常数的计算、外界条件对化学平衡常数的影响规律、化学平衡状态的标志等。

【名师点睛】化学平衡原理适用于任何化学平衡，如果改变影响平衡的一个条件，化学平衡会向能够减弱这种改变的方向移动。化学平衡常数：一定条件下达到化学平衡，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，只受温度的影响，依据题目所给信息作出合理判断；盖斯定律是对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应是相同的；本题是综合性试题，难度适中。