Question

【題目】在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（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	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問題：

（1）該反應的化學平衡常數表達式為K＝______________

（2）該反應為_______反應（選填吸熱、放熱）；

（3）下列能使CO2的轉化率增加的是___________________

（a）增大壓強 （b）增加CO2的含量

（c）分離出產物H2O （d）升高溫度

（4）830K時，若起始時：c(CO2)＝2mol/L，c(H2)＝3mol/L，平衡時CO2的轉化率為60%，氫氣的轉化率為_________________

（5）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正（H2）＝v逆（H2O） （d）混合氣體的摩爾質量不變

Answer 1

【答案】K＝[c(CO)．c(H2O)] ／[c(CO2)．c(H2) ] 吸熱 c d 40% b c

【解析】

（1）根據化學平衡常數的定義書寫該反應化學平衡常數表達式；

（2）隨溫度升高，平衡常數增大，說明平衡正向移動；

（3）要提高CO2的轉化率，應使平衡向正反應，結合化學平衡移動原理分析選項；

（4）氫氣的轉化率=；

（5）根據化學平衡狀態的標志分析；

（1）化學平衡常數是可逆化學反應達到平衡狀態時，生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值。該反應化學平衡常數表達式是K＝[c(CO)．c(H2O)] ／[c(CO2)．c(H2) ]；

（2）隨溫度升高，平衡常數增大，說明平衡正向移動，正反應吸熱；

②A．CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g）反應前后氣體系數和不變，縮小容器的容積，平衡不移動， CO2的轉化率不變，故不選A；

B．在原容器中再充入1 mol CO2,平衡正向移動，但是平衡移動消耗量遠小于加入量，因此CO2的轉化率降低，故不選B；

C．將水蒸氣從體系中分離出，則減小了生成物的濃度，平衡正向移動，因此可以提高CO2的轉化率，故選C；

D．升高溫度平衡正向移動，CO2的轉化率增大，故選D；

（4）根據反應方程式，CO2和H2的變化量比為1:1，CO2的變化量為2mol/L×60%=1.2 mol/L，所以H2的變化量也為2mol/L×60%=1.2mol/L，氫氣的轉化率為40%；

（5）a．反應前后氣體的物質的量不變，溫度一定，容器中壓強始終不變，故壓強不變，不能說明到達平衡狀態，故不選a；
b．反應達到平衡狀態時，各物質的濃度不變，混合氣體中c（CO）不變說明到達平衡狀態，故選b；
c．v（H2）正=v（H2O）逆不同物質表示的正逆反應速率之比等于化學計量數之比，說明到達平衡狀態，故選c；
d． ，氣體總質量、總物質的量都不變，所以混合氣體的摩爾質量始終不變，摩爾質量不變不能說明到達平衡，故不選d；