已知化學反應①:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),其化學平衡常數為K1;化學反應②:Fe(s)...
問題詳情:
已知化學反應①:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),其化學平衡常數為K1;化學反應②:Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g),其化學平衡常數為K2,在溫度973 K和1173 K的情況下,KK2的值分別如下:
溫度 | K1 | K2 |
973 K | 1.47 | 2.38 |
1 173 K | 2.15 | 1.67 |
(1)通過表格中的數值可以推斷:反應①是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)現有反應③:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),請你寫出該反應的平衡常數K3的表示式:K3=______。
(3)根據反應①與②可推匯出KK2與K3之間的關係式為__________,據此關係式及上表資料,能推斷出反應③是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(4)要使反應③在一定條件下建立的平衡向正反應方向移動,可採取的措施有______ 、_____ (填寫字母序號)。
A.縮小反應容器的容積 B.擴大反應容器的容積
C.升高溫度 D.使用合適的催化劑
E.設法減小平衡體系中的CO的濃度
(5)圖*、乙分別表示反應③在t1時刻達到平衡,在t2時刻因改變某個條件而發生變化的情況:
①圖*中t2時刻發生改變的條件是__________。
②圖乙中t2時刻發生改變的條件是__________。
【回答】
【*】 (1). 吸熱 (2). (3). K3=K1/K2 (4). 吸熱 (5). CE (6). 增大壓強或使用催化劑 (7). 降低溫度或設法分離出H2
【解析】
(1)根據表中資料可知,升高溫度,K1是增大的,說明升高溫度平衡向正反應方向進行,所以反應①是吸熱反應。
(2)平衡常數是在一定條件下,可逆反應達到平衡狀態時,生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值,所以根據方程式可知,平衡常數表示式是K3=。
(3)根據蓋斯定律可知,①-②即得到反應③,所以K3=K1/K2;升高溫度,K1增大,K2增減小,所以K3是增大,因此正反應是吸熱反應。
反應③是體積不變的、吸熱的可逆反應,所以要使平衡向正反應方向移動,則可以升高溫度,或降低生成物的濃度等,但壓強和催化劑不能改變平衡狀態,*選CE。
(5)①圖*中t2時刻正逆反應速率都增大,但平衡不移動,所以改變的條件是增大壓強或使用催化劑。
②圖乙中t2時刻CO2的濃度增大,而CO的濃度降低,即平衡向逆反應方向進行,所以改變的條件是降低溫度或從體系中分離出H2。
知識點:化學反應速率 化學平衡
題型:綜合題
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