Question

【題目】有可逆反應：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。已知938K時平衡常數(shù)K=1.47，1173K時平衡常數(shù)K=2.15。

(1)該反應的平衡常數(shù)表達式_____________，是____________（填“吸熱”或“放熱”）反應。

(2)若該反應在體積恒定的密閉容器中進行，在一定條件下達到平衡狀態(tài)，如果改變下列條件，反應混合氣體的平均相對分子質(zhì)量如何變化（填“增大”、“減小”或“不變”）。

①升高溫度_________________；②再通入CO__________________。

(3)該反應的逆反應速率隨時間變化的關(guān)系如圖：

①從圖中可以看出，反應t2時達到平衡，在t1時改變某種條件，該條件可能是_____。

A.升高溫度 B.增大CO2濃度 C.使用催化劑

②如果在t3時從混合物中分離出部分CO，t4～t5時間段反應處于新的平衡狀態(tài)，請在圖上畫出t3～t5的υ(逆)變化曲線_________________。

Answer 1

【答案】K= 吸熱 減小 不變 AC

【解析】

(1)結(jié)合化學平衡常數(shù)的表達式及反應方程式可寫出該反應的平衡常數(shù)表達式；根據(jù)溫度變化對化學平衡常數(shù)的影響判斷該反應是吸熱還是放熱；

(2)反應混合氣體的平均相對分子質(zhì)量=，，反應前后氣體質(zhì)量變化，氣體物質(zhì)的量不變，據(jù)此分析判斷；

(3)①根據(jù)右圖t1時刻，反應速率突然增大以及逆反應速率后來逐漸增大最后不變；

②根據(jù)分離出部分CO，逆反應速率減小，正反應速率瞬間不變畫出t3～t5的v(逆)變化曲線。

(1)由可逆反應Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，該反應的平衡常數(shù)表達式為：K=，在溫度938K時，平衡常數(shù)K=1.47，在1173K時，K=2.15，可知：溫度升高，化學平衡常數(shù)增大，根據(jù)平衡移動原理：升高溫度，化學平衡向吸熱反應分析移動，升高溫度，化學平衡常數(shù)增大，說明正反應為吸熱反應；

(2)①該反應的正反應是吸熱反應，升高溫度，化學平衡正向移動，氣體質(zhì)量減小，而氣體物質(zhì)的量不變，因此平均相對分子質(zhì)量減��；

②再通入CO，由于壓強不影響化學平衡，達到平衡時各組分的含量不變，平均相對分子質(zhì)量不變；

(3)①A.升高溫度，正、逆反應速率會突然增大，隨著反應的進行，生成物的濃度增大，逆反應速率增大，最后不變，A正確；

B.增大CO2的濃度，正反應速率突然增大，逆反應速率瞬間不變，B錯誤；

C.使用催化劑，正、逆反應速率突然增大，隨著反應的進行，生成物的濃度增大，逆反應速率增大，最后不變，C正確；

故合理選項是AC；

②如果在t3時從混合物中分離出部分CO，逆反應速率突然減小，正反應速率瞬間不變，平衡正向移動，隨著反應的進行，生成物的濃度逐漸增大，逆反應速率逐漸增大，最后不變，如圖所示：。