Question

在一定溫度下將3mol CO₂和2mol H₂混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：
CO₂（g）+H₂（g）═CO（g）+H₂O（g）
（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=

 

．
（2）已知在700℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K₁=0.6，則該溫度下反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）的平衡常數(shù)K₂=

 

，反應(yīng)

1

2

CO₂（g）+

1

2

H₂（g）?

1

2

CO（g）+

1

2

H₂O（g）的平衡常數(shù)K₃=

 

．
（3）已知在1 000℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K₄為1.0，則該反應(yīng)為

 

反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）．
（4）能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

．
A．容器中壓強不變
B．c（CO₂）=c（CO）
C．生成a mol CO₂的同時消耗a mol H₂
D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
（5）在1 000℃下，某時刻CO₂的物質(zhì)的量為2.0mol，則此時v（正）

 

v（逆）（填“＞”、
“=”或“＜”）．該溫度下反應(yīng)達到平衡時，CO₂的轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,化學(xué)平衡的計算

專題：

分析：（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=

c(CO)．c(H2O)

c(CO2)．c(H2)

；
（2）反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）的平衡常數(shù)K₂=

c(CO2)．c(H2)

c(CO)．c(H2O)

；
反應(yīng)

1

2

CO₂（g）+

1

2

H₂（g）?

1

2

CO（g）+

1

2

H₂O（g）的平衡常數(shù)K₃=

K1

；
（3）升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；
（4）當(dāng)該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的含量不變；
（5）根據(jù)濃度商與平衡常數(shù)判斷反應(yīng)方向，根據(jù)平衡常數(shù)計算反應(yīng)的二氧化碳的量，再結(jié)合轉(zhuǎn)化率計算二氧化碳的轉(zhuǎn)化率．

解答： 解：（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=

c(CO)．c(H2O)

c(CO2)．c(H2)

，故答案為：

c(CO)．c(H2O)

c(CO2)．c(H2)

；
（2）反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）的平衡常數(shù)K₂=

c(CO2)．c(H2)

c(CO)．c(H2O)

=

1

K1

=

1

0.6

=1.67；
反應(yīng)

1

2

CO₂（g）+

1

2

H₂（g）?

1

2

CO（g）+

1

2

H₂O（g）的平衡常數(shù)K₃=

K1

=

0.6

=0.77，
故答案為：1.67；0.77；
（3）在1 000℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K₄為1.0，升高溫度平衡常數(shù)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故答案為：吸熱；
（4）A．該反應(yīng)前后氣體的計量數(shù)之和不變，則無論是否達到平衡狀態(tài)，容器中壓強始終不變，則不能根據(jù)壓強判斷是否達到平衡狀態(tài)，故錯誤；
B．c（CO₂）=c（CO），該反應(yīng)可能達到平衡狀態(tài)，也可能沒有達到平衡狀態(tài)，與反應(yīng)物濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān)，所以不能判斷是否達到平衡狀態(tài)，故錯誤；
C．生成a mol CO₂的同時消耗a mol H₂，說明同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等，該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故正確；
D．混合氣體的質(zhì)量不變、物質(zhì)的量不變，所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量始終不變，不能據(jù)此判斷是否達到平衡狀態(tài)，故錯誤；
故選C；
（5）CO₂（g）+H₂（g）═CO（g）+H₂O（g）
起始1.5     1         0      0 
反應(yīng)0.5     0.5      0.5    0.5
平衡1       0.5       0.5   0.5
濃度商=

(0.5)2

1×0.5

=0.5＜1，則反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，所以v（正）＞v（逆）；
3mol CO₂和2mol H₂混合于2L的密閉容器中，則二氧化碳和氫氣的起始濃度分別為1.5mol/L、1mol/L，在1 000℃下，某時刻CO₂的物質(zhì)的量為2.0mol，某時刻二氧化碳的濃度是1mol/L，
設(shè)該溫度下達到平衡時，反應(yīng)的二氧化碳的物質(zhì)的量濃度為x
    CO₂（g）+H₂（g）═CO（g）+H₂O（g）
起始1.5     1         0      0 
反應(yīng)x       x         x      x
平衡1.5-x  1-x        x      x

x2

(1.5-x)．(1-x)

=1.0，x=0.6
二氧化碳的轉(zhuǎn)化率=

0.6mol/L

1.5mol/L

×100%=40%，
故答案為：＞；40%．

點評：本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計算，明確化學(xué)平衡常數(shù)的表達式及其含義是解本題關(guān)鍵，會利用三段式法進行解答，會根據(jù)濃度商與平衡常數(shù)之間的關(guān)系式確定反應(yīng)方向，題目難度中等．