Question

已知CO₂(g)＋H₂(g) CO(g)＋H₂O(g)的平衡常數(shù)隨溫度變化如下表：

t/℃	700	800	850	1 000	1 200
K	2.6	1.7	1.0	0.9	0.6

 
請(qǐng)回答下列問題：
(1)上述正向反應(yīng)是________反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”)。
(2)能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。(填編號(hào))
A．容器中壓強(qiáng)不變
B．c(CO₂)＝c(CO)
C．生成a mol CO₂的同時(shí)消耗a mol H₂
D．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
E．混合氣體的密度不變
(3)在850 ℃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，其中向正反應(yīng)方向進(jìn)行的有________(選填A(yù)、B、C、D、E)。

	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)在850 ℃時(shí)，可逆反應(yīng)：CO₂(g)＋H₂(g)??CO(g)＋H₂O(g)，在該容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如下：

時(shí)間 /min	CO2 (mol·L－1)	H2 (mol·L－1)	CO (mol·L－1)	H2O (mol·L－1)
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3	c3

 
則3 min～4 min平衡后c₃＝________mol·L^－1，CO₂的轉(zhuǎn)化率為________。

Answer 1

(1)放熱　(2)C　(3)A　(4)0.12　60%

(1)由表可知溫度升高，K減小，說明溫度升高，平衡逆向進(jìn)行，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)因?yàn)樵摲磻?yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，所以壓強(qiáng)不變，平均相對(duì)分子質(zhì)量不變，均不能說明達(dá)到平衡狀態(tài)，A、D錯(cuò)；選項(xiàng)B中CO₂和CO的濃度相等，不能說明其濃度不再變化，故B錯(cuò)；生成CO₂代表逆反應(yīng)，消耗H₂代表正反應(yīng)，且比值等于反應(yīng)方程式中的對(duì)應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，選項(xiàng)C正確；氣體的質(zhì)量不變且為恒容容器，所以氣體密度不變不能說明達(dá)到平衡狀態(tài)。(3)計(jì)算各組的濃度商：Q_A＝<1　Q_B＝>1　Q_D＝＝1　Q_E＝>1
由濃度商Q_C<K，反應(yīng)正向進(jìn)行推斷，A項(xiàng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。
(4)850 ℃，K＝1，設(shè)CO₂的轉(zhuǎn)化量為x由

則平衡常數(shù)K＝＝1
所以x＝0.12，故c₃＝0.12，
α(CO₂)＝×100%＝60%。