Question

已知工業(yè)制氫氣的反應為CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0，在500℃時的平衡常數(shù)K=9
（1）上述反應的平衡常數(shù)的表達式K=

 

．400℃時平衡常數(shù)K₁

 

9（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）增加H₂O（g）的濃度，CO的轉(zhuǎn)化率將

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）若在2L的密閉容器中CO和水蒸氣的起始濃度都是0.1mol?L^-1，反應在10min時達到平衡狀態(tài)．則10min內(nèi)v（H₂O）=

 

，在此過程中體系的能量將

 

（填“升高”或“降低”）
（4）一定條件下，恒容密閉容器中，能表示上述反應的化學平衡狀態(tài)的是

 

（填字母序號）
A．v_逆（CO）=v_正（H₂O）
B．v_正（H₂O）=v_正（H₂）
C．混合氣體的密度保持不變
D．c（CO₂）：c（H₂）=1：1．
（5）若平衡時H₂和CO的物質(zhì)的量之比為

m

n

，保持其他條件不變，向容器內(nèi)充入氮氣后達到新的平衡時，H₂和CO的物質(zhì)的量之比

 

（填“＞”、“＜”或“=”）

m

n

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）化學平衡常數(shù)K=

生成物平衡濃度冪次方乘積

反應物平衡濃度冪次方乘積

，反應是放熱反應，降低溫度平衡正向進行；
（2）兩種反應物，增大一種物質(zhì)的量會提高另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率；
（3）反應速率V=

△c

△t

；
（4）反應達到平衡狀態(tài)的標志是只能反應速率相同，各組分含量保持不變，分析判斷；
（5）向容器內(nèi)充入氮氣后達到新的平衡時，恒溫恒容容器中總壓增大，分壓不變，平衡不變；

解答： 解：（1）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0，
化學平衡常數(shù)K=

生成物平衡濃度冪次方乘積

反應物平衡濃度冪次方乘積

=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

，
反應是放熱反應，降低溫度平衡正向進行；
（2）兩種反應物，增大一種物質(zhì)的量會提高另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，增加H₂O（g）的濃度，CO的轉(zhuǎn)化率將增大；
故答案為：增大；
（3）若在2L的密閉容器中CO和水蒸氣的起始濃度都是0.1mol?L^-1，反應在10min時達到平衡狀態(tài)，消耗水的濃度為x
                CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol/L） 0.1      0.1       0       0
變化量（mol/L）  x        x        x       x
平衡量（mol/L）0.1-x.1-x      x        x

x2

(0.1-x)2

=9
x=0.075mol/L
反10min內(nèi)v（H₂O）=

△c

△t

=

0.075mol/L

10min

=0.0075mol/L?min；
（4）反應達到平衡狀態(tài)的標志是只能反應速率相同，各組分含量保持不變，分析判斷選項；
A．v_逆（CO）=v_正（H₂O）說明一氧化碳正逆反應速率相同，故A正確；
B．v_正（H₂O）=v_正（H₂）只能說明反應正向進行，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；
C．反應前后氣體質(zhì)量和體積不變，混合氣體的密度始終保持不變，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故C錯誤；
D．濃度和起始量，平衡量有關，c（CO₂）：c（H₂）=1：1，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故D錯誤；
故答案為：A．
（5）向容器內(nèi)充入氮氣后達到新的平衡時，恒溫恒容容器中總壓增大，分壓不變，平衡不變，H₂和CO的物質(zhì)的量之比等于

m

n

；
故答案為：=；

點評：本題考查了化學平衡的計算分析，平衡常數(shù)、反應速率、影響平衡的因素分析判斷，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．