化学:化学平衡的移动和应用经典例题
可逆反应Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g),在温度938K时,平衡常数K=1.47,在1173K时,K=2.15
(1)写出该反应的平衡常数表达式______.
(2)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,如果改变下列条件再达平衡后(选填“增大”、“减小”、“不变”)
①升高温度,CO2的平衡浓度______,②再通入CO2,CO2的转化率______,③增大容器的体积,混和气体的平均分子量______.
(3)该反应的逆速率随时间变化情况如图:
①从图中看到,反应在t2时达平衡,在t1时改变了某种条件,改变的条件可能是______(填序号,答案可能不止一个)
a.升温b.增大CO2的浓度 c.使用催化剂d.增压
②如果在t3时再增加CO2的量,t4时反应又处于新平衡状态,请在图上画出t3~t5时间段的v逆变化曲线.
(4)能判断该反应达到平衡的依据是______.
A、容器内压强不变了B、c(CO)不变了
C、v正(CO2)=v逆(CO) D、c(CO2)=c(CO)
答案 : (1)该反应的平衡常数表达式K=
C(CO) |
C(CO2) |
C(CO) |
C(CO2) |
(2)在温度938K时,平衡常数K=1.47,在1173K时,K=2.15,所以该反应正方向吸热,
①升高温度,化学平衡正向移动,CO2的平衡浓度减小,故答案为:减小;
②该反应前后气体体积不变,根据等效平衡可知,该反应前后通入CO2,平衡不移动,CO2的转化率不变,故答案为:不 变;
③该反应前后气体体积不变,增大容器的体积,平衡不移动,混和气体的平均分子量不变,故答案为:不变;
(3)a.升温,正、逆反应速率突然增大,随着反应的进行,生成物的浓度增大,逆反应速率增大,最后不变,故a正确;
b.增大CO2的浓度,正反应速率突然增大,逆反应速率瞬间不变,故b错误;
c.使用催化剂,正、逆反应速率突然增大,随着反应的进行,生成物的浓度增大,逆反应速率增大,最后不变,故c正确;
d.增大压强,正、逆反应速率突然增大,随着反应的进行,生成物的浓度增大,逆反应速率增大,最后不变,故d正确;
故选:a、c、d
②因增加CO2的量,正反应速率突然增大,逆反应速率瞬间不变,随着反应的进行,生成物的浓度增大,逆反应速率增大,最后不变,如图所示:,故答案为:
(4)A、因反应前后气体的体积相同,容器内压强不能作为达到平衡的标志,故A错误;
B、反应达到平衡,c(CO)不变,能作为达到平衡的标志,故B正确;
C、反应达到平衡,v正(CO2)=v逆(CO),故C正确;
D、反应达到平衡,c(CO2)、c(CO)都不变,但不一定相等,故D错误;
故选:B、C
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