Question

設反應①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H=Q₁的平衡常數為K₁，反應②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（S）+H2（g）△H=Q₂的平衡常數為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）現有反應③H₂（g）+CO₂?CO（g）+H₂O（g）△H=Q₃根據反應①與②推導出Q₁、Q₂、Q₃的關系式Q₃=

Q₁-Q₂

，根據反應①與②推導出K₁、K₂、K₃的關系式K₃=

K1

K2

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

各物質某一狀態時的物質的量濃度/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．低溫下自發進行，高溫下非自發進行
B．高溫下自發進行，低溫下非自發進行
C．任何溫度下均為非自發進行
D．任何溫度下均為自發進行．

Answer 1

分析：（1）利用蓋斯定律計算，并得出熱化學方程式中的能量變化值，根據平衡常數的表示方法得出各個平衡常數之間的關心的關系；
（2）根據濃度積規則：當Qc=K時化學反應達到平衡狀態，當Qc＜K時化學反應正向進行，當Qc＞K時化學反應逆向進行；
（3）根據化學反應方向的判據△H-T△S＜0，化學反應能自發進行來回答．

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Qc=2.09時，小于K，所以化學反應正向進行，當Qc=2.25=K，所以化學反應達到平衡狀態，當平衡逆向移動時，Qc＞K，④中Qc=

0.28×0.12

0.078×0.142

=3.03，故答案為：

各物質某一狀態時的物質的量濃度/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	已達平衡
②	0.062	0.084	0.039	0.279	2.09	平衡正向進行
③	0.182	0.086	0.098	0.359	2.25	已達平衡
④	0.078	0.142	0.280	0.120	3.03	平衡逆向移動

（3）化學反應方向的判據△H-T△S＜0，化學反應能自發進行，當）△H＞0，△S＞0，則反應在高溫下才能自發進行，故選B．

點評：本題考查學生化學平衡中的濃度熵規則以及化學平衡常數的書寫知識，注意知識的遷移和應用是關鍵，難度不大．