Question

10．在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如表：

T/℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)．（填“吸熱”或“放熱”）
（2）830℃，c（CO）=0.01mol/L，c（H₂O）=0.03mol/L，c（CO₂）=0.01mol/L，c（H₂）=0.05mol/L，該反應(yīng)否（填“是”或“否”）達(dá)到的化學(xué)平衡狀態(tài)．
（3）800℃時(shí)，固定容積的密閉容器中，放入混合物，起始濃度為c（CO）=0.01mol/L，c（H₂O）=0.03mol/L，c（CO₂）=0.01mol/L，c（H₂）=0.05mol/L，則反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，H₂O的消耗速率比生成速率�。ㄌ睢按蟆�、“小”或“不能確定”）
（4）830℃時(shí)，在1L的固定容積的密閉容器中放入2mol CO₂和1mol H₂，平衡后CO₂的轉(zhuǎn)化率為$\frac{1}{3}$，H₂的轉(zhuǎn)化率為$\frac{2}{3}$（用分?jǐn)?shù)表示）．若再充入1mol H₂則H₂的轉(zhuǎn)化率為減小（增大，減少，不變）

Answer 1

分析 （1）升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng)，根據(jù)溫度化學(xué)化學(xué)平衡常數(shù)關(guān)系確定反應(yīng)熱；
（2）先計(jì)算濃度商，根據(jù)濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)相對(duì)大小確定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)；
（3）先計(jì)算濃度商，根據(jù)濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)相對(duì)大小確定反應(yīng)方向，從而確定正逆反應(yīng)速率相對(duì)大��；
（4）設(shè)參加反應(yīng)的c（CO₂）=xmol/L，開(kāi)始時(shí)c（CO₂）=2mol/L、c（H₂）=1mol/L，
該反應(yīng)中CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），
開(kāi)始（mol/L）2          1             0            0
反應(yīng)（mol/L）x          x            x             x
平衡（mol/L）2-x     1-x          x              x
化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{x．x}{（2-x）．（1-x）}$=1.0
x=$\frac{2}{3}$，
二氧化碳轉(zhuǎn)化率=$\frac{xmol/L}{2mol/L}$×100%；
氫氣轉(zhuǎn)化率=$\frac{xmol/L}{1mol/L}$×100%；
若再充入1mol H₂，平衡正向移動(dòng)，但轉(zhuǎn)化的氫氣物質(zhì)的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于加入的氫氣物質(zhì)的量．

解答 解：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，升高溫度平衡常數(shù)增大，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故答案為：吸熱；
（2）該反應(yīng)濃度商=$\frac{0.01×0.03}{0.01×0.05}$=0.6＜1.0，濃度商小于平衡常數(shù)，沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡正向移動(dòng)，
故答案為：否；
（3）該反應(yīng)濃度商=$\frac{0.01×0.03}{0.01×0.05}$=0.6＜0.9，濃度商小于平衡常數(shù)，平衡正向濃度，則正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，即H₂O的消耗速率比生成速率小，故答案為：��；
（4）設(shè)參加反應(yīng)的c（CO₂）=xmol/L，開(kāi)始時(shí)c（CO₂）=2mol/L、c（H₂）=1mol/L，
該反應(yīng)中CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），
開(kāi)始（mol/L）2          1             0            0
反應(yīng)（mol/L）x          x            x             x
平衡（mol/L）2-x     1-x          x              x
化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{x．x}{（2-x）．（1-x）}$=1.0
x=$\frac{2}{3}$，
二氧化碳轉(zhuǎn)化率=$\frac{xmol/L}{2mol/L}$=$\frac{\frac{2}{3}mol/L}{2mol/L}$=$\frac{1}{3}$；
氫氣轉(zhuǎn)化率=$\frac{xmol/L}{1mol/L}$=$\frac{\frac{2}{3}mol/L}{1mol/L}$=$\frac{2}{3}$；
若再充入1mol H₂，平衡正向移動(dòng)，但轉(zhuǎn)化的氫氣物質(zhì)的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于加入的氫氣物質(zhì)的量，所以氫氣轉(zhuǎn)化率減小，
故答案為：$\frac{1}{3}$；$\frac{2}{3}$；減�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，正確利用化學(xué)平衡常數(shù)與濃度商關(guān)系進(jìn)行計(jì)算是解本題關(guān)鍵，會(huì)根據(jù)濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)相對(duì)大小確定反應(yīng)方向、正逆反應(yīng)速率相對(duì)大小，題目難度不大．