Question

已知化學反應①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）的平衡常數(shù)為K₁；化學反應②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）的平衡常數(shù)為K₂．在不同溫度時K₁、K₂的值如下表：

溫度/K	K1	K2
973	1.47	2.38
1173	2.15	1.67

請解答下列問題：
（1）反應CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的平衡常數(shù)K與K₁、K₂的關系式為

 

；
（2）當溫度為973K時，K=

 

；進一步地，可知反應CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）是

 

反應（填“吸熱”或“放熱”）．
（3）在一體積為10L的密閉容器中，加入一定量的CO₂（g）和H₂（g），在1173K時發(fā)生反應并記錄前5min的濃度，第6min時改變了反應條件．各物質濃度變化（mol/L）見下表：

時間/min	CO2	H2	CO	H2O
0	0.2000	0.3000	0	0
2	0.1740	0.2740	0.0260	0.0260
3	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3
5	0.0727	0.1727	0.1273	0.1273
6	0.0350	0.1350	0.1650

則①前2min內，用CO表示的該反應的平均速率是

 

．
②在3min～4min之間，反應處于

 

狀態(tài)（填“平衡”或“非平衡”）．
③第6min時，使化學平衡發(fā)生移動的可能原因（即改變的條件）是

 

．

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,吸熱反應和放熱反應,化學平衡的影響因素,化學反應速率和化學計量數(shù)的關系

專題：化學平衡專題

分析：（1）書寫反應①②和反應CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的平衡常數(shù)K表達式，合并計算分析平衡常數(shù)關系；
（2）依據(jù)圖表數(shù)據(jù)結合K與K₁、K₂的關系式計算973K，1173K的平衡常數(shù)，依據(jù)平衡常數(shù)隨溫度變化分析判斷反應熱量變化；
（3）①依據(jù)化學反應速率概念計算V=

△c

△t

計算得到；
②3min-4min物質的濃度保持不變，說明反應達到平衡狀態(tài)；
③第5～6min之間，生成物的濃度增大，反應物濃度減小，平衡正向進行．

解答： 解：（1）①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）的平衡常數(shù)為K₁=

c(CO)

c(CO2)

；
化學反應②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）的平衡常數(shù)為K₂=

c(H2)

c(H2O)

；
反應CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的平衡常數(shù)K=

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

=

K1

K2

，
故答案為：

K1

K2

；
（2）當溫度為973K時K=

1.47

2.38

=0.62，當溫度為1173K時K=

2.15

1.67

=1.29，隨溫度升高，平衡常數(shù)增大，說明升溫，平衡正向進行，正反應為吸熱反應，
故答案為：0.62；吸熱；
（3）①前2min，用CO表示的該化學反應的速率=

0.026mol/L

2min

=0.0130mol/L?min，故答案為：0.0130mol/（L?min）；
②在3min～4min之間，濃度不變，說明反應達到平衡狀態(tài)，故答案為：平衡；
③第5-6min，反應物濃度減小，生成物一氧化碳難度增大，說明平衡正向進行，反應是吸熱反應，平衡移動的可能原因是升高溫度，或減少水蒸氣的濃度，
故答案為：升高溫度或減小H₂O的濃度．

點評：本題考查化學反應速率、化學平衡影響因素分析判斷和計算應用，掌握平衡移動原理和平衡基礎是關鍵，題目難度中等．