Question

6．CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（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	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

某溫度下，在體積為10L的容器中將1.0mol CO與1.0mol H₂O混合加熱，一段時間后達到平衡狀態(tài)，測得CO的物質的量為0.5mol．回答下列問題：
（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$．該反應的正反應方向△H＞0（填“＜”或“＞”）．
（2）上述數(shù)據(jù)對應的化學平衡狀態(tài)建立的溫度是830．
（3）若其它條件不變，1000℃時，測得容器中c（CO）=0.060mol•L^-1，在這種情況下，該反應是否處于化學平衡狀態(tài)否（選填是或否），此時，化學反應速率是v正小于v逆（選填大于、小于或等于），其原因是$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$=2.25＞1.7，說明此時c（CO）大于平衡狀態(tài)的濃度，所以v（逆）＞v（正）．

Answer 1

分析 （1）由化學反應方程式和化學平衡常數(shù)的概念書寫K的表達式；根據(jù)溫度對化學平衡和化學平衡常數(shù)的影響分析；
（2）由化學平衡常數(shù)K和溫度t的關系分析；
（3）計算此時的濃度商Qc，與平衡常數(shù)比較判斷反應進行方向．

解答 解：（1）已知化學反應：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），因平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積，所以K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$；
化學平衡常數(shù)的大小只與溫度有關，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動，由表可知：升高溫度，化學平衡常數(shù)增大，說明化學平衡正向移動，因此正反應方向吸熱即△H＞0；
故答案為：$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$；＞；
（2）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO₂）•c（H₂）=c（CO）•c（H₂O），即$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$=1，由表中數(shù)據(jù)可知，K=1時溫度為830℃；
故答案為：830；
（3）若其它條件不變，1000℃時，在體積為10L的容器中將1.0mol CO與1.0mol H₂O混合加熱，一段時間后達到平衡狀態(tài)測得容器中c（CO）=0.060mol•L^-1，
             CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
起始濃度：0.1mol/L        0.1mol/L         0        0
轉化濃度：x                x              x        x
平衡濃度：（0.1-x）mol/L   （0.1-x）mol/L      x        x
則x=0.060mol•L^-1，
此時濃度商Qc=$\frac{0.060×0.060}{0.040×0.040}$=2.25，此溫度下平衡常數(shù)為1.7，濃度商大于平衡常數(shù)，故反應不是平衡狀態(tài)，反應向逆反應進行，即v（逆）＞v（正）；
故答案為：否；小于；濃度商Qc=$\frac{0.060×0.060}{0.040×0.040}$=2.25＞1.7，說明此時c（CO）大于平衡狀態(tài)的濃度，所以v（逆）＞v（正）．

點評 本題考查化學平衡常數(shù)的書寫與運用、化學平衡影響因素等，題目難度中等，側重對基礎知識的鞏固與運用，注意掌握化學平衡常數(shù)的書寫與應用．