Question

【題目】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973K和1173K的情況下，K1、K2的值分別如下：

溫度	K1	K2
973K	1.47	2.38
1173K	2.15	1.67

請填空：

（1）反應①的K1表達式是___。

（2）現有反應③：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，該反應的平衡常數K3，根據反應①與②可推導出K1、K2與K3之間的關系式為__，據此關系式及上表數據，能推斷出反應③是__（填“吸熱”或“放熱”）反應。

（3）能判斷反應③一定處于化學平衡狀態的依據是___（填寫字母序號）。

A.壓強不隨時間改變

B.氣體密度不隨時間改變

C.H2的體積分數不隨時間改變

D.單位時間內生成H2和H2O(g)的物質的量相等

（4）圖甲、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圖甲中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__。

（5）一定條件下處于化學平衡狀態的反應③當使CO2和CO的濃度同時增大為原來的兩倍時，該反應的化學平衡向__移動（填“不”、“逆反應方向”或“正反應方向”）

Answer 1

【答案】 吸熱 CD 增大壓強或使用催化劑 降低溫度 不

【解析】

⑴反應①得出平衡常數。

⑵方程式相減，平衡常數相除；由表格數據可知，當溫度升高時，K1增大，K2減小，故溫度升高時，K 3增大，說明溫度升高，平衡正向移動，因此正反應為吸熱反應。

⑶A. 該反應在反應前后氣體分子數不變，因此反應過程中壓強一直不變，則壓強不隨時間變化，不能說明正逆反應速率相等，因此不能判斷處于平衡狀態；B. 該反應中反應物和生成物都是氣體，根據質量守恒定律可得，反應過程中混合氣體的質量保持不變，由于反應前后氣體分子數不變，因此反應過程中混合氣體的體積不變，故反應過程中，混合氣體的密度一直不變，則密度不變，不能體現正逆反應速率相等，因此不能判斷反應處于平衡狀態；C. 反應過程中，H2的體積分數發生變化，當其不變時，說明反應達到平衡狀態；D. 生成H2為逆反應，生成H2O(g)為正反應，若單位時間內生成H2和H2O(g)的物質的量相等，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態。

⑷①圖甲t2時，正逆反應速率同等程度增大，平衡不移動，則改變的條件為加入催化劑；由于反應③在反應前后氣體分子數不變，因此增大壓強，平衡不移動；②圖乙t2時，c(CO2)增大，c(CO)減小，平衡逆向移動，由于該反應為吸熱反應，因此改變的條件為降低溫度。

⑸反應③為氣體分子數不變的反應，因此同時增大CO2和CO的濃度為原來的兩倍時，化學平衡不移動。

⑴反應①的平衡常數；

⑵反應③的平衡常數，反應②的化學平衡常數，因此反應③的平衡常數；由表格數據可知，當溫度升高時，K1增大，K 2減小，故溫度升高時，K 3增大，說明溫度升高，平衡正向移動，因此正反應為吸熱反應；故答案為：；吸熱。

⑶A. 該反應在反應前后氣體分子數不變，因此反應過程中壓強一直不變，則壓強不隨時間變化，不能說明正逆反應速率相等，因此不能判斷處于平衡狀態，故A不符合題意；B. 該反應中反應物和生成物都是氣體，根據質量守恒定律可得，反應過程中混合氣體的質量保持不變，由于反應前后氣體分子數不變，因此反應過程中混合氣體的體積不變，故反應過程中，混合氣體的密度一直不變，則密度不變，不能體現正逆反應速率相等，因此不能判斷反應處于平衡狀態，故B不符合題意；C. 反應過程中，H2的體積分數發生變化，當其不變時，說明反應達到平衡狀態，故C符合題意；D. 生成H2為逆反應，生成H2O(g)為正反應，若單位時間內生成H2和H2O(g)的物質的量相等，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，故D符合題意；綜上所述，答案為CD。

⑷①圖甲t2時，正逆反應速率同等程度增大，平衡不移動，則改變的條件為加入催化劑；由于反應③在反應前后氣體分子數不變，因此增大壓強，平衡不移動；故t2時刻改變的條件為增大壓強或加入催化劑；故答案為：增大壓強或使用催化劑。

②圖乙t2時，c(CO2)增大，c(CO)減小，平衡逆向移動，由于該反應為吸熱反應，因此改變的條件為降低溫度；故答案為：降低溫度。

⑸反應③為氣體分子數不變的反應，因此同時增大CO2和CO的濃度為原來的兩倍時，化學平衡不移動；故答案為：不。