题目

设反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1;反应②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2。测得在不同温度下,K1、K2值如下: 温度/℃ K1 K2 500 1.00 3.15 700 1.47 2.26 900 2.40 1.60 (1)若500 ℃时进行反应①,CO2的起始浓度为2 mol/L,CO2的转化率为________。 (2)900 ℃时进行反应③H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g),其平衡常数K3=________。 (3)反应②的焓变ΔH________(填“>”、“<”或“=”)0。 (4)700 ℃时反应②达到化学平衡,要使该平衡向正反应方向移动,当其他条件不变时,可采取的措施有________。 A.缩小容器容积  B.加入更多的水蒸气  C.升高温度至900 ℃  D.使用合适的催化剂 (5)下列图像符合反应①的是________。 答案:解析:(1)设平衡过程中CO2转化浓度为x,则平衡时CO2、CO的浓度分别为2.0 mol/L-x,x,根据500 ℃反应①的平衡常数,K===1,解得x=1.0 mol/L,故CO2转化率为×100%=50%。(2)反应③的平衡常数K3==。代入900 ℃时K1、K2的数值,K3==1.50。(3)升高温度时,反应②的平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,根据升高温度平衡向吸热反应方向移动,可以判断反应②的逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,ΔH<0。(4)反应②的反应前后气体体积不变,缩小容器容积,压强增大,平衡不移动,A错误;加入更多的水蒸气,平衡向正反应方向移动,B正确;该反应的ΔH<0,升高温度,平衡向吸热反应方向(逆反应方向)移动,C错误;使用催化剂,只能改变反应速率,但平衡不移动,D错误。(5)图像A中升高温度,平衡向正反应方向移动;图像B中升高温度,CO的含量减小,图像C中T1先达到化学平衡,则T1>T2,升高温度,CO的含量减小。而反应①温度升高,平衡常数增大,平衡向正反应方向移动,CO的含量增大。 答案:(1)50%(2分) (2)1.50(2分) (3)< (2分) (4)B(2分) (5)A(2分)
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