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(shù)K和溫度t的關系如表：

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(shù)表達式為K= ， 該反應為反應（選填“吸熱”、“放熱”）．
（2）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)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（CO2）=c（CO）
（3）830℃時，容器中的反應已達到平衡．在其他條件不變的情況下，在此溫度下，若該容器中含有1molCO2、1.2molH2、0.75molCO、1.5molH2O，這狀態(tài)（是或否）處于平衡狀態(tài)？若不是，反應向哪個方向進行？ ． （選填“向正反應方向”、“向逆反應方向”）．
（4）若830℃時，向容器中充入lmolCO、5molH2O，反應達到平衡后，CO的轉化率為 ．

Answer 1

【答案】
（1）；放熱
（2）BC
（3）否；向逆反應方向
（4）83.3%（或83%，或5/6）
【解析】解：（1）化學平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，但不包含固體和純液體，所以該反應化學平衡常數(shù)K= ；升高溫度平衡向吸熱方向移動，根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，升高溫度化學平衡常數(shù)減小，說明平衡逆向移動，則正反應是放熱反應，
所以答案是： ；放熱；（2）A．該反應前后氣體物質的量不變，所以反應是否達到平衡狀態(tài)容器中壓強都不變，所以不能判斷平衡狀態(tài)，故錯誤；
B．混合氣體中c（CO）不變時，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故正確；
C．v逆（H2）=v正（H2O）=v正（H2），正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故正確；
D．c（CO2）=c（CO）時該反應可能達到平衡狀態(tài)也可能沒有達到平衡狀態(tài)，與反應物初始量及轉化率有關，所以不能判斷平衡狀態(tài)，故錯誤；
故選BC；（3）因為該反應中各氣體計量數(shù)都是1，所以化學平衡常數(shù)也等于生成物物質的量之積與反應物物質的量之積的比，830℃時，化學平衡常數(shù)K=1.0，若該容器中含有1molCO2、1.2molH2、0.75molCO、1.5molH2O，該體系中濃度商= =1.07＞1，該反應沒有達到平衡狀態(tài)，要使反應達到平衡狀態(tài)，應該向逆反應方向移動，
所以答案是：否；向逆反應方向；（4）該溫度下化學平衡常數(shù)K為1.0，設參加反應的n（CO）=xmol，根據(jù)方程式知，參加反應的n（H2O）=n（H2）=n（CO2）=n（CO）=xmol，K= ，x= ,
轉化率= ×100%= =.83.3%（或83%，或5/6），
所以答案是：83.3%（或83%，或5/6）．
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用化學平衡狀態(tài)本質及特征和化學平衡的計算的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握化學平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）；反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質的量×100%．