Question

煤化工中常需研究不同溫度下的平衡常數(shù)、投料比及產(chǎn)率等問題。已知：
CO（g）＋H₂O（g） CO₂（g）＋H₂（g）的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表：

溫度/℃	400	500	830	1000
平衡常數(shù)K	10	9	1	0.6

試回答下列問題：（1）上述反應(yīng)的正反應(yīng)是          反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。
（2）某溫度下，上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持容器體積不變升高溫度，正反應(yīng)速率       
（填“增大”、“減小”或“不變”），容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)          （填“增大”、“減小”或“不變”）。
（3）830℃，在恒容反應(yīng)器中發(fā)生如表中的反應(yīng)，按表中的物質(zhì)的量投入反應(yīng)混合物，其中向正反應(yīng)方向進(jìn)行的有         （選填A(yù)、B、C、D）。

（4）830℃時(shí)，在2L的密閉容器中加入4molCO(g)和6molH₂O(g)達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率是                          。

Answer 1

（每空2分，共10分）（1）放熱（2分）   （2）增大（2分）；增大（2分）
（3）B、C（2分，選一個(gè)且正確給1分，有錯(cuò)選不給分）  （4）60%（2分）

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，隨著溫度的升高，平衡常數(shù)逐漸減小。這說明升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，因此正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。
（2）保持容器體積不變升高溫度，正反應(yīng)速率增大，但逆反應(yīng)速率增大的程度更大，所以平衡向逆反應(yīng)方向移動。由于氣體的物質(zhì)的量是不變的，但溫度升高，所以容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大。
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，選項(xiàng)C中由于沒有生成物，所以反應(yīng)一定是向正反應(yīng)方向進(jìn)行的。而選項(xiàng)A、B、D中此時(shí)離子積分別是。由于830℃是平衡常數(shù)是1，所以選項(xiàng)A是向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的，B是向正反應(yīng)方向進(jìn)行的，而D恰好是平衡狀態(tài)，答案選BC。
（4）設(shè)達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率是x，則消耗CO和水蒸氣都是4x，而生成CO₂和氫氣都是4x，所以根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式可知，解得x＝60％。