Question

水煤氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂ （g）在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡．
（1）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=

 

；
（2）一定溫度下，在一個(gè)容積可變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列說(shuō)法中能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

 

 （填編號(hào)）；
a．容器中的壓強(qiáng)不變           b．1mol H-H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2mol H-O鍵
c．v_正（CO）=v_逆（H₂O）          d．c（CO）=c（H₂）
（3）將不同量的CO（g）和H₂O（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，得到如下兩組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)組	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
		H2O	CO	H2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3

①實(shí)驗(yàn)1中以v（CO₂） 表示的反應(yīng)速率為

 

；
②該反應(yīng)的逆反應(yīng)為

 

（填“吸”或“放”）熱反應(yīng)．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,反應(yīng)熱和焓變,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：實(shí)驗(yàn)題,化學(xué)平衡專題

分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫；
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度、含量等不再發(fā)生變化，以及由此衍生的其它量不變，可由此進(jìn)行判斷；
（3）①由表中數(shù)據(jù)可知，CO的物質(zhì)的量變化量為4mol-2.4mol=1.6mol，根據(jù)v=

△n V

△t

計(jì)算v（CO），再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（CO₂）；
②第二組溫度比第一組高，反應(yīng)物物質(zhì)的量比第一組減半，但是平衡時(shí)CO₂的物質(zhì)的量比第一組的一半少，表明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)．

解答： 解：（1）可逆反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂ （g）的化學(xué)平衡常數(shù)k=

c(CO2)c(H2)

c(CO)c(H2O)

，
故答案為：

c(CO2)c(H2)

c(CO)c(H2O)

；
（2）a．反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不發(fā)生變化，容器中始終壓強(qiáng)不變，不能說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡，故A錯(cuò)誤；
b．l molH-H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2mol H-O鍵，斷裂2mol H-O鍵同時(shí)生成l molH-H鍵，說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡，故B正確；
c．根據(jù)反應(yīng)可知，自始至終v_正（CO）=v_正（H₂O），若v_正（CO）=v_逆（H₂O），則v_正（H₂O）=v_逆（H₂O），說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡，故C正確；
d．根據(jù)反應(yīng)可知，自始至終c（CO）=c（H₂），不能說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡，故D錯(cuò)誤；
故選：bc；
（3）①由表中數(shù)據(jù)可知，CO的物質(zhì)的量變化量為4mol-2.4mol=1.6mol，v（CO）=

△n V

△t

=

1.6mol 2L

5min

=0.16mol/L?min，速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v（CO₂）=v（CO）=0.16mol/（L?min）=0.16mol/（L?min），
故答案為：0.16mol/（L?min）；
②、實(shí)驗(yàn)1中CO的轉(zhuǎn)化率為

4mol-2，4mol

4mol

×100%=40%，實(shí)驗(yàn)2中CO的轉(zhuǎn)化率為

2mol-1.6mol

2mol

×100%=20%，則實(shí)驗(yàn)1的轉(zhuǎn)化率大于實(shí)驗(yàn)2，則說(shuō)明溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)放熱，逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
故答案為：吸．

點(diǎn)評(píng)：本題考查反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算應(yīng)用，難度中等，注意對(duì)知識(shí)的理解與掌握，是對(duì)學(xué)生能力的考查．