Question

在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如表所示：

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)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

；該反應(yīng)為

吸熱

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（2）下列說(shuō)法中能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

BF

（填序號(hào)）．
A．容器中壓強(qiáng)不變
B．混合氣體中c（CO）不變
C．混合氣體的密度不變
D．c（CO）=c（CO₂）
E．v（H₂）=v（H₂O）
F．單位時(shí)間內(nèi)生成CO 的分子數(shù)與生成CO₂ 的分子數(shù)相等
（3）830℃時(shí)在恒容密閉容器中，以表中所示物質(zhì)的物質(zhì)的量（單位為mol）發(fā)生上述反應(yīng)：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	a（H2）	n（CO2）	n（CO）	n（H2O）
A	2	3	1	5
B	1	1	2	2
C	1.2	1.2	0.8	1.8

其中反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，向正反應(yīng)方向進(jìn)行的是

A

（填實(shí)驗(yàn)編號(hào)，下同）；反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，v（正）=v
（逆）的是

C

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式和平衡常數(shù)概念書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)表達(dá)式，依據(jù)平衡常數(shù)隨溫度變化和平衡移動(dòng)原理分析判斷反應(yīng)的熱量變化；
（2）平衡標(biāo)志一個(gè)是正逆反應(yīng)速率相同，另一個(gè)是各組分的含量保持不變，依據(jù)反應(yīng)是氣體體積不變的吸熱反應(yīng)結(jié)合選項(xiàng)分析判斷是否正確；
（3）830°C時(shí)，平衡常數(shù)K為1.0，依據(jù)圖表中數(shù)據(jù)分別計(jì)算ABC的濃度商，用濃度商和平衡常數(shù)比較，若Q=K說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，Q＞K說(shuō)明反應(yīng)逆向進(jìn)行；Q＜K說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行．

解答：解：（1）依據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的概念可以寫(xiě)出平衡常數(shù)的表達(dá)式，K=

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

，圖表中數(shù)據(jù)可知溫度升高平衡常數(shù)增大，說(shuō)明溫度升高會(huì)使化學(xué)平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故答案為：

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

；吸熱；
（2）判斷達(dá)到平衡狀態(tài)的根本依據(jù)主要有兩個(gè)，一個(gè)是正逆反應(yīng)速率相同，另一個(gè)是各組分的含量保持不變；
A．反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)不變，容器中壓強(qiáng)不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故A不符合；
B．混合氣體中c（CO）不變，是平衡的標(biāo)志，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故B符合；
C．反應(yīng)過(guò)程中氣體質(zhì)量不變，容積不變所以密度始終不變，混合氣體的密度不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故C不符合；
D．c（CO）=c（CO₂），可能只是反應(yīng)過(guò)程中的一種瞬間狀態(tài)，不能說(shuō)明一氧化碳和二氧化碳的濃度不再變化，所以不能作為判斷平衡的依據(jù)，故D不符合；
E．v（H₂）=v（H₂O），沒(méi)有指明是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故E不符合；
F．單位時(shí)間內(nèi)生成CO 的分子數(shù)與生成CO₂ 的分子數(shù)相等，正逆反應(yīng)速率相同，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故F符合；
故答案為：BF；
（3）830°C時(shí)，平衡常數(shù)K為1.0，將表中每個(gè)實(shí)驗(yàn)中各物質(zhì)的濃度代入平衡常數(shù)表達(dá)式中計(jì)算濃度商Q，實(shí)驗(yàn)A的濃度商Q=

1×5

2×3

=

5

6

＜1.0，則反應(yīng)需要正向進(jìn)行才能達(dá)到平衡狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)B中Q=

2×2

1×1

=4＞1.0，反應(yīng)需要逆向進(jìn)行采可以達(dá)到平衡狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)C中Q=

0.8×1.8

1.2×1.2

=1.0=K反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，
故答案為：A；C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的分析判斷和計(jì)算應(yīng)用，平衡標(biāo)志的判斷，平衡常數(shù)計(jì)算和濃度商的計(jì)算和反應(yīng)進(jìn)行的方向判斷方法，題目難度中等．