Question

已知在1273K時反應Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）的平衡常數(shù)K=1.5；現(xiàn)在固定容積為2.0L的密閉容器中進行該反應，試解答下列問題：
（1）其他條件不變，縮小該容器體積，反應速率

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）若降溫后H₂的百分含量減少，則正反應是

 

反應（選填“吸熱”、“放熱”）．
（3）能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

；
a．混合氣體的壓強保持不變
b．H₂的濃度不再改變
c．消耗H₂O的物質的量與生成H₂的物質的量之比為1：1
d．Fe、H₂O、FeO、H₂的物質的量之比為1：1：1：1
（4）若向上述密閉容器中投入0.80mol還原鐵粉，充入水蒸氣濃度為0.50mol?L^-1，加熱到1273K．
①當反應進行到C（H₂）=0.2mol?L^-1時，試判斷該反應是否達到平衡：

 

（“是”或“否”），此時v_正

 

v_逆（填“大于”“小于”或“等于”）．
②當反應達到平衡后，則容器中H₂O（g）的物質的量為

 

．

Answer 1

考點：化學平衡移動原理,化學反應速率的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：

分析：（1）其他條件不變，縮小該容器體積，各組分濃度變大，濃度越大速率越快；
（2）若降溫后H₂的百分含量減少，說明平衡逆向移動，則逆反應是放熱反應；
（3）能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是各種條件下正逆反應速率是否相等，或各組分的濃度是否不再隨時間的改變而改變；
（4）①比較濃度商和平衡常數(shù)的大小關系，然后來判斷正逆反應速率的大小關系；
②由平衡常數(shù)求平衡時H₂O（g）的濃度，從而求出物質的量．

解答： 解：（1）其他條件不變，縮小該容器體積，各組分濃度變大，濃度越大速率越快，故答案為：增大；
（2）若降溫后H₂的百分含量減少，說明平衡逆向移動，則逆反應是放熱反應，正反應為吸熱反應，故答案為：吸熱；
（3）a．混合氣體的壓強保持不變，未平衡時就是不變的量，不能作為平衡的標志，故a不選；
b．H₂的濃度不再改變，說明正逆反應速率相等，達平衡狀態(tài)，故選b；
c．消耗H₂O的物質的量與生成H₂的物質的量之比為1：1，未平衡時就是相等的，不能作為平衡狀態(tài)的標志，故c不選；
d．Fe、H₂O、FeO、H₂的物質的量之比為1：1：1：1，不代表不變，故不能作為平衡狀態(tài)的標志，故d不選；
故答案為：b；
（4）①Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）
初起                0.50mol?L^-1  0
變化          0.2mol?L^-1  0.2mol?L^-1
某時刻       0.3mol?L^-1                0.2mol?L^-1
即Qc=

0.2

0.3

＜K=1.5，未平衡，平衡正向移動，
故答案為：否；大于；
②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）
初起           0.50mol?L^-1            0
變化                 x                x
平衡            0.5mol?L^-1-x          x
則

x

0.5-x

=K=1.5，即x=0.3mol?L^-1，所以平衡時H₂O（g）的濃度為0.2mol?L^-1，則容器中H₂O（g）的物質的量為0.2mol?L^-1×2.0L=0.4mol，
故答案為：0.4mol．

點評：本題考查化學反應速率和化學平衡移動的相關知識，運用濃度商判斷化學反應是否達平衡狀態(tài)，難度不大，比較簡單．