Question

有可逆反应Fe(s)+CO₂(g)FeO(s)+CO(g)，已知在温度938K时，平衡常数K=1.5，在1173K时，K=2.2。

(1)能判断该反应达到平衡状态的依据是          （填序号）。

A．容器内压强不变           B．c（CO）不变

C．v_正（CO₂）=v_逆（CO）        D．c（CO₂）=c（CO）

（2）该反应的正反应是_________（选填“吸热”、“放热”）反应。

(3）写出该反应的平衡常数表达式__________。若起始时把Fe和CO₂放入体积固定的密闭容器中，CO₂的起始浓度为2.0mol/L，某温度时达到平衡，此时容器中CO的浓度为1.0 mol/L，则该温度下上述反应的平衡常数K=__________（保留二位有效数字）。

（4）若该反应在体积固定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，如果改变下列条件，反应混合气体中CO₂的物质的量分数如何变化（选填“增大”、“减小”、“不变”）。

①升高温度__________；②再加入少量Fe___________。

Answer

（1）BC （2）吸热 （3） 1.0（4）减小 不变

【解析】

试题分析：(1)A．反应前后体积不变，则容器内压强不变不能说明反应达到平衡状态，A错误；B．c（CO）不变说明反应达到平衡状态，B正确；C．v正（CO2）＝v逆（CO）表示正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，C正确；D．c（CO2）=c（CO）不能说明正逆反应速率相等，反应不一定达到平衡状态，D错误，答案选BC。

（2）升高温度平衡常数增大，说明升高温度平衡向正反应方向进行，因此该反应的正反应是吸热反应。(3）根据方程式可知该反应的平衡常数表达式。若起始时把Fe和CO2放入体积固定的密闭容器中，CO2的起始浓度为2.0mol/L，某温度时达到平衡，此时容器中CO的浓度为1.0 mol/L，则根据方程式可知消耗CO2的浓度是1mol/L，剩余CO2的浓度是1mol/L，因此该温度下上述反应的平衡常数K＝。

（4）①正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向进行CO2的物质的量分数减小；

②再加入少量Fe平衡不移动，CO2的物质的量分数不变。

【考点定位】考查平衡状态判断、平衡常数计算以及外界条件对平衡状态的影响

【名师点晴】该题的难点是平衡状态判断，注意可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据：①正反应速率和逆反应速率相等。②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态，对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。