Question

在不同溫度下，反應(yīng)CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的平衡常數(shù)K如下表：

溫度/℃	700	800	850	1000	1200
平衡常數(shù)K	2.6	1.7	1	0.9	0.6

（1）該反應(yīng)的△H

 

0．（填“＞”、“=”或“＜”）．若到達(dá)平衡后升高溫度，則CO₂的轉(zhuǎn)化率將

 

，正反應(yīng)速率

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）850℃時(shí)發(fā)生上述反應(yīng)，CO₂的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化如右圖所示．其他條件相同時(shí)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出700℃時(shí)CO₂的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的示意圖（注明必要的標(biāo)示）．
（3）在850℃時(shí)發(fā)生上述反應(yīng)，以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器中，其中向正方向移動(dòng)的有

 

（填代號(hào)）

	A	B	C	D	E
n（CO2）	3	1	0	1	1
n（H2）	2	1	0	1	2
n（CO）	1	2	3	0.5	3
n（H2O）	5	2	3	2	1

（4）850℃時(shí)，在1L的密閉容器中分別充入2mol的CO₂和H₂，計(jì)算反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

考點(diǎn)：轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)溫度升高，平衡常數(shù)減小進(jìn)行，平衡向著逆向移動(dòng)判斷該反應(yīng)焓變；根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡和反應(yīng)速率的影響進(jìn)行判斷；
（2）根據(jù)溫度減小反應(yīng)速率減小及達(dá)到平衡時(shí)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大畫(huà)出700℃時(shí)CO₂的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的示意圖；
（3）根據(jù)濃度商Q_c=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

=

n(CO)?n(H2O)

n(CO2)?n(H2)

與850℃時(shí)平衡常數(shù)K=1之間的大小關(guān)系進(jìn)行判斷，若Q_c＞K，說(shuō)明平衡向著逆向移動(dòng)，Q_c=K說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，Q_c＜K說(shuō)明平衡向著正向移動(dòng)；
（4）設(shè)達(dá)到平衡時(shí)一氧化碳的濃度為x，根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式列式計(jì)算出x，再反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量濃度．

解答： 解：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高，平衡常數(shù)減小，說(shuō)明升高溫度平衡向著逆向移動(dòng)，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0；升高溫度，平衡向著逆向移動(dòng)，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率減小，正逆反應(yīng)速率都增大，
故答案為：＜；減��；增大；
（2）700℃時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率比800℃的小，曲線斜率，達(dá)到平衡需要的時(shí)間長(zhǎng)，由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度降低，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大，所以達(dá)到平衡時(shí)700℃時(shí)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率比800℃的大，據(jù)此畫(huà)出700℃時(shí)CO₂的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的示意圖為：，
故答案為：
（3）A、Q_c=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

=

n(CO)?n(H2O)

n(CO2)?n(H2)

=

1×5

2×3

=

5

6

＜K=1，所以平衡向著正向移動(dòng)，故A正確；
B、Q_c=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

=

n(CO)?n(H2O)

n(CO2)?n(H2)

=

2×2

1×1

=4＞K=1，平衡向著逆向移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C、只有生成物，所以平衡移動(dòng)向著逆向移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D、Q_c=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

=

n(CO)?n(H2O)

n(CO2)?n(H2)

=

2×0.5

1×1

=1=K，處于平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；
E、Q_c=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

=

n(CO)?n(H2O)

n(CO2)?n(H2)

=

3×1

2×1

=1.5＞K=1，平衡向著逆向移動(dòng)，故E錯(cuò)誤；
故答案為：A；
（4）設(shè)平衡時(shí)CO的濃度為x
                   CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
起始濃度（mol?L^-1）  2       2         0      0
轉(zhuǎn)化濃度（mol?L^-1）  x       x         x      x
平衡濃度（mol?L^-1）（2-x）（2-x）      x       x       
則：K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

=

x2

(2-x)2

=1
解得：x=1  
即平衡時(shí)c（CO）=1 mol?L^-1，
答：達(dá)平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量濃度為1 mol?L^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的影響因素、化學(xué)平衡常數(shù)的概念及應(yīng)用、化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，注意明確化學(xué)平衡的影響因素，掌握利用三段式進(jìn)行化學(xué)平衡的計(jì)算方法．