Question

【題目】在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，其化學平衡常數K和溫度t的關系如下表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

回答下列問題：

(1) 該反應的化學平衡常數表達式為K=__________,該反應為_________反應(填吸熱或放熱)。

若改變條件使平衡向正反應方向移動，則平衡常數_____________(填序號)

①一定不變 ②一定減小 ③可能增大 ④增大、減小、不變皆有可能

(2) 能判斷該反應是否達到化學平衡狀態的依據是_______________

a.容器中壓強不變 b.混合氣體中c(CO)不變

c.v逆(H2)=v正(H2O) d.c(CO)=c(CO2)

(3) 將不同量的CO (g) 和H2O (g) 分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中，進行反應 CO (g) ＋ H2O (g) CO2 (g) ＋ H2 (g)，得到如下三組數據：

實驗組	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		達到平衡所需時間/min[
		H2O	CO	CO2	CO
A	650	2	4	1.6	2.4	5
B	900	1	2	0.4	1.6	3
C	900	a	b	c	d	t

①通過計算可知，CO的轉化率實驗A 實驗B(填“大于”、“等于”或“小于”)，該反應的正反應為 (填“吸”或“放”)熱反應。

②若實驗C要達到與實驗B相同的平衡狀態，則a、b應滿足的關系是 (用含a、b的數學式表示)。

Answer 1

【答案】

(1)K=；放熱；③

(2)bc

(3)①大于；放②b=2a

【解析】

試題分析：(1)因平衡常數等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積，CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)反應的平衡常數K=，化學平衡常數的大小只與溫度有關，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動，由表可知：升高溫度，化學平衡常數減小，說明化學平衡逆向移動，因此正反應方向放熱，改變條件使平衡向正反應方向移動，溫度可能變化，可能不變，則平衡常數可能增大、減小、不變，故選④，故答案為：；放熱；④；

(2)a、反應是一個反應前后體積不變的反應，壓強的改變不會要引起平衡移動，故a錯誤；b、化學平衡時，各組分的濃度不隨時間的改變而改變，故b正確；c、化學平衡狀態的標志是v正=v逆，所以v正(H2)=v逆(H2O)表明反應達到平衡狀態，故c正確；d、c(CO2)=c(CO)時，不能表明正逆反應速率相等，不一定達到了平衡狀態，故d錯誤；故選bc；

(3)①反應各組分的化學計量數為1，故可以用物質的量代替濃度計算平衡常數．

650℃時到達平衡：H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)，

開始(mol)： 2 4 0 0

變化(mol)： 1.6 1.6 1.6 1.6

平衡(mol)： 0.4 2.4 1.6 1.6

所以650℃的平衡常數k==，CO的轉化率=×100%=40%，

900℃時到達平衡：H2O(g)+CO(g) CO2(g)+H2(g)，

開始(mol)： 1 2 0 0

變化(mol)： 0.4 0.4 0.4 0.4

平衡(mol)： 0.6 1.6 0.4 0.4

所以900℃的平衡常數k==，CO的轉化率=×100%=20%，CO的轉化率實驗A＞實驗B；升高溫度平衡常數減小，即升高溫度平衡向逆反應移動，升高溫度向吸熱反應移動，故正反應為放熱反應，故答案為：大于；放；

②使實驗3達到平衡狀態時各物質的體積分數與實驗2分別相等，為等效平衡，該反應為反應前后氣體的體積不發生變化，滿足n(H2O)：n(CO)=1：2即可，即b=2a，故答案為：b=2a。