《2025年同步练习册人民教育出版社高中化学选择性必修第一册人教版B山东专版》

19. (12 分)已知化学反应①:${Fe(s) + CO_{2}(g){＜=＞}FeO(s) + CO(g)}$,其平衡常数为 $K_{1}$;化学反应②:${Fe(s) + H_{2}O(g){＜=＞}FeO(s) + H_{2}(g)}$,其平衡常数为 $K_{2}$。在不同温度 $T$ 下 $(T_{1}＜T_{2})$,$K_{1}$、$K_{2}$ 的值如下表所示:

请回答下列问题。
(1)通过表中数据可以推断:反应①是吸热(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)相同温度下,有反应③${CO_{2}(g) + H_{2}(g){＜=＞}CO(g) + H_{2}O(g)}$,则该反应的平衡常数表达式为 $K_{3}=$c(CO)·c(H₂O)/c(CO₂)·c(H₂)。
(3)相同温度下,根据反应①②可推出 $K_{1}$、$K_{2}$ 与 $K_{3}$ 之间的关系式为K₃=K₁/K₂;据此关系式及表中数据,能推断出反应③是吸热(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有CE(填字母)。
A. 缩小反应容器的容积
B. 扩大反应容器的容积
C. 升高温度
D. 使用合适的催化剂
E. 设法减小平衡体系中 ${CO}$ 的浓度

答案： 19.答案
(1)吸热
(2)c(CO)·c(H₂O)/c(CO₂)·c(H₂)
(3)K₃=K₁/K₂ 吸热
(4)CE

20. (12 分)(2024 湖北卷改编)用 ${BaCO_{3}}$ 和焦炭为原料,经反应Ⅰ、Ⅱ得到 ${BaC_{2}}$,再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。
反应Ⅰ:${BaCO_{3}(s) + C(s){＜=＞}BaO(s) + 2CO(g)}$
反应Ⅱ:${BaO(s) + 3C(s){＜=＞}BaC_{2}(s) + CO(g)}$
回答下列问题。
(1)已知 $K_{p}=(p_{{CO}})^{n}$、$K=(\dfrac{p_{{CO}}}{10^{5}\ Pa})^{n}$ ($n$ 是 ${CO}$ 的化学计量数)。反应Ⅰ、Ⅱ的 $\lg K$ 与温度的关系曲线见图 $1$。


①反应 ${BaCO_{3}(s) + 4C(s){＜=＞}BaC_{2}(s) + 3CO(g)}$ 在 $1585\ K$ 的 $K_{p}=$10¹⁶ $Pa^{3}$。
②保持 $1320\ K$ 不变,假定恒容容器中只发生反应Ⅰ,达到平衡时 $p_{{CO}}=$______ $Pa$;若将容器容积压缩到原来的 $\dfrac{1}{2}$,重新建立平衡后 $p_{{CO}}=$______ $Pa$。
(2)恒压容器中,焦炭与 ${BaCO_{3}}$ 的物质的量之比为 $4:1$,${Ar}$ 为载气。$1400\ K$ 和 $1823\ K$ 下,${BaC_{2}}$ 产率随时间的关系曲线依实验数据拟合得到图 $2$ (不考虑接触面积的影响)。


①初始温度为 $900\ K$,缓慢加热至 $1400\ K$ 时,实验表明 ${BaCO_{3}}$ 已全部消耗,此时反应体系中含 ${Ba}$ 物种为BaO。
②$1823\ K$ 下,反应速率的变化特点为______,其原因是______。

答案： 20.答案
(1)①10¹⁶ ②10⁵
(2)①BaO ②反应达到平衡前速率保持不变 容器中只有反应Ⅱ：BaO(s)+3C(s)⇌BaC₂(s)+CO(g)，反应条件恒温(1823K)、恒压，且该反应只有CO为气态，根据K=pₐCO/10⁵Pa可知，CO的压强为定值，所以化学反应速率不变
解析
(2)①由题图可知，1400K时，BaC₂的产率为0，即没有BaC₂生成，又实验表明BaCO₃已全部消耗，所以此时反应体系中含Ba物种为BaO。
②图像显示，1823K时BaC₂的产率随时间由0开始呈直线增加到接近100%，说明该反应速率为定值，即速率保持不变；1400K时碳酸钡已全部消耗，此时反应体系的含钡物种只有氧化钡，即1823K时只发生反应Ⅱ：BaO(s)+3C(s)⇌BaC₂(s)+CO(g)，反应条件为恒温(1823K)、恒压，且该反应只有CO为气态，根据K=pₐCO/10⁵Pa可知，CO的压强为定值，所以化学反应速率不变。