Question

設(shè)反應(yīng)①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H=Q₁的平衡常數(shù)為K₁，反應(yīng)②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（S）+H2（g）△H=Q₂的平衡常數(shù)為K₂，在不同溫度下，K₁、K₂的值如下：

T/K	K1	K2
973	1.47	2.38
1173	2.15	1.67

（1）現(xiàn)有反應(yīng)③H₂（g）+CO₂?CO（g）+H₂O（g）△H=Q₃根據(jù)反應(yīng)①與②推導(dǎo)出Q₁、Q₂、Q₃的關(guān)系式Q₃=

Q₁-Q₂

，根據(jù)反應(yīng)①與②推導(dǎo)出K₁、K₂、K₃的關(guān)系式K₃=

K1

K2

（2）已知1473K時，反應(yīng) CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g） K=2.25．試根據(jù)下表中所列數(shù)據(jù)，通過計算確定反應(yīng)可能進(jìn)行的方向，并填寫下列空白：

各物質(zhì)某一狀態(tài)時的物質(zhì)的量濃度/mol?L-1
	c（CO2）	c（H2 ）	c（CO）	c（H2O ）	Qc	平衡
①	0.004	0.004	0.006	0.006		已達(dá)平衡
②	0.062	0.084	0.039	0.279	2.09
③	0.182	0.086	0.098	0.359	2.25
④	0.078	0.142	0.280	0.120		平衡逆向移動

（3）反應(yīng)FeO（s）+C（s）═Fe（s）+CO（g）△H＞0，△S＞0，下列說法正確的是

B

A．低溫下自發(fā)進(jìn)行，高溫下非自發(fā)進(jìn)行
B．高溫下自發(fā)進(jìn)行，低溫下非自發(fā)進(jìn)行
C．任何溫度下均為非自發(fā)進(jìn)行
D．任何溫度下均為自發(fā)進(jìn)行．

Answer 1

分析：（1）利用蓋斯定律計算，并得出熱化學(xué)方程式中的能量變化值，根據(jù)平衡常數(shù)的表示方法得出各個平衡常數(shù)之間的關(guān)心的關(guān)系；
（2）根據(jù)濃度積規(guī)則：當(dāng)Qc=K時化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，當(dāng)Qc＜K時化學(xué)反應(yīng)正向進(jìn)行，當(dāng)Qc＞K時化學(xué)反應(yīng)逆向進(jìn)行；
（3）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)△H-T△S＜0，化學(xué)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行來回答．

解答：解：（1）已知：①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）；△H=Q₁，
②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）；△H=Q₂，
利用蓋斯定律將①-②可得：③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）；△H=Q₃，所以Q₃=Q₁-Q₂，
則：K₃=

c(CO)?c(H2O)

c(H2)?c(CO2)

=

K1

K2

，故答案為：Q₁-Q₂；

K1

K2

；
（2）當(dāng)Qc=2.09時，小于K，所以化學(xué)反應(yīng)正向進(jìn)行，當(dāng)Qc=2.25=K，所以化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，當(dāng)平衡逆向移動時，Qc＞K，④中Qc=

0.28×0.12

0.078×0.142

=3.03，故答案為：

各物質(zhì)某一狀態(tài)時的物質(zhì)的量濃度/mol?L-1
	c（CO2）	c（H2 ）	c（CO）	c（H2O ）	Qc	平衡
①	0.004	0.004	0.006	0.006	2.25	已達(dá)平衡
②	0.062	0.084	0.039	0.279	2.09	平衡正向進(jìn)行
③	0.182	0.086	0.098	0.359	2.25	已達(dá)平衡
④	0.078	0.142	0.280	0.120	3.03	平衡逆向移動

（3）化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)△H-T△S＜0，化學(xué)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，當(dāng)）△H＞0，△S＞0，則反應(yīng)在高溫下才能自發(fā)進(jìn)行，故選B．

點(diǎn)評：本題考查學(xué)生化學(xué)平衡中的濃度熵規(guī)則以及化學(xué)平衡常數(shù)的書寫知識，注意知識的遷移和應(yīng)用是關(guān)鍵，難度不大．