Question

在一固定容積的密閉容器中，進行如下化學反應：
CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H=Q kJ?mol^-1
其化學平衡常數(shù)K和溫度T的關系如下表：

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

請回答：
（1）上述反應中Q

＞

0（選填“＞”或“＜”）；
（2）判斷該反應已達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是

cd

．
a．容器中壓強不變     b．反應熱△H不變     c．v_正（H₂）=v_逆（CO）    d．CO₂的質(zhì)量分數(shù)不變
（3）溫度為t℃時，可逆反應CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）在固定容積的密閉容器中進行，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如下表：

時間/min	CO2	H2	CO	H2O
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	0.100	0.200	0.100	0.100
4	0.100	0.200	0.100	0.100
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

①該反應的反應溫度t

小于

（填“大于”“小于”或“等于”）850℃，判斷依據(jù)是

該溫度下的化學平衡常數(shù)K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

=

(0.100)2

0.100×0.200

=0.5＜1.0，該反應為吸熱反應，化學平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大

．
②反應在4～5min之間，平衡

向左

（填“向左”“向右”或“不”）移動，可能的原因是

d

．
a．增加CO的濃度   b．加壓       c．使用催化劑   d．增加水蒸氣濃度
③t℃時，表中5～6min之間數(shù)值發(fā)生變化，可能的原因是

c

．
a．增加H₂O的濃度   b．加壓       c．增加氫氣濃度   d．使用催化劑．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)溫度對化學平衡常數(shù)的影響判斷；
（2）根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征-正逆反應速率相等進行判斷；
（3）①根據(jù)平衡狀態(tài)時的各組分濃度計算出平衡常數(shù)，再判斷溫度大��；
②根據(jù)表中反應物濃度增大進行判斷；
③根據(jù)二氧化碳濃度減小而氫氣濃度增大分析．

解答：解：（1）溫度越高，K值越大，說明升溫平衡向正反應方向移動，故正反應為吸熱反應，Q＞0，
故答案為：＞；
（2）a、因該反應為反應前后氣體體積不變的反應，故容器中壓強不變不能作為平衡狀態(tài)的判據(jù)，故a錯誤；
b、對一個特定的反應而言，反應熱△H是一個定值，所以反應熱△H不變不能作為平衡狀態(tài)的判據(jù)，故b錯誤；
c、v_正（H₂）=v_逆（CO），表明正逆反應速率相等，達到了平衡狀態(tài)，故c正確；
d、CO₂的質(zhì)量分數(shù)不變，表明各組分的濃度不再變化，正逆反應速率相等，達到了平衡狀態(tài)，故d正確；
故選：cd．
（3）①從題表中可以發(fā)現(xiàn)，在3～4min時，反應體系達到了平衡狀態(tài)，此時的化學平衡常數(shù)K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

=

(0.100)2

0.100×0.200

=0.5＜1.0，故此時的溫度小于850℃（850℃對應的平衡常數(shù)為1.0），
故答案為：小于；該溫度下的化學平衡常數(shù)K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

=

(0.100)2

0.100×0.200

=0.5＜1.0，該反應為吸熱反應，化學平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大；
②從題表中的數(shù)據(jù)變化可以發(fā)現(xiàn)，平衡向逆反應方向移動，CO的濃度減小，反應物的濃度增大，故變化的條件為增加了水蒸氣濃度，
故答案為：向左；d；
③從題表中的數(shù)據(jù)變化可發(fā)現(xiàn)，反應物CO₂的濃度減小，產(chǎn)物的濃度增加了，H₂的濃度反而增加了，故條件的變化為增加了氫氣濃度，
故答案為：c．

點評：本題考查了化學平衡狀態(tài)的判斷、化學平衡的影響因素，題目難度中等，根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征判斷是否達到平衡狀態(tài)，注意外界條件對化學平衡的影響．