Question

19．水煤氣是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的碳層制得：
C （s）+H₂O（g）?CO （g）+H₂ （g）△H=+131.3kJ•mol^-1
（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$，若某溫度下，K值的大小為0.5，此時(shí)向體積為1L的密閉容器中加入1mol H₂O（g）和足量C（s），則H₂O（g）的平衡轉(zhuǎn)化率為50%
（2）對(duì)于該反應(yīng)，一定可以提高平衡體系中H₂的百分含量，又能加快反應(yīng)速率的措施是A．
A．升高溫度     B．增大水蒸氣的濃度    C．加入催化劑    D．降低壓強(qiáng)
（3）上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，移走體系中部分C（s），平衡不移動(dòng)（選填“向左移”、“向右移”、“不移動(dòng)”）．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學(xué)平衡常數(shù)中寫出；設(shè)H₂O（g）的變化量為xmol，利用三行式確定平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡常數(shù)K=0.5，計(jì)算出x的值再確定H₂O（g）轉(zhuǎn)化率；
（2）增加反應(yīng)速率的措施有升高溫度、增大壓強(qiáng)、增大濃度、使用催化劑，而要增加平衡體系中H₂的百分含量，平衡需向正方向移動(dòng)，結(jié)合勒夏特列原理判斷各選項(xiàng)即可；
（3）平衡體系中改變固體的量，不影響反應(yīng)速率，不影響平衡的移動(dòng)．

解答 解：（1）C （s）+H₂O（g）?CO （g）+H₂ （g）的平衡常數(shù)K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$； 向體積為1L的密閉容器中加入1mol H₂O（g）和足量C（s），設(shè)H₂O（g）的變化量為xmol，則
                               C （s）+H₂O（g）?CO （g）+H₂ （g）
起始物質(zhì)的量（mol）             1                 0             0
變化物質(zhì)的量（mol）             x                 x            x
起始物質(zhì)的量（mol）             1-x              x            x
K=c（CO）•c（H₂）/c（H₂O）=x•x/（1-x）=0.5，解得x=0.5，則H₂O（g）的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.5mol}{1mol}×100%$=50%，
故答案為：K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$； 50%；
（2）A．升高溫度反應(yīng)速率增大且平衡正向移動(dòng)，可以提高平衡體系中H₂的百分含量，故A正確；B．增大水蒸氣的濃度，反應(yīng)速率增大，生成H2的量增大，但可以平衡體系中H₂的百分含量降低，故B錯(cuò)誤；C．加入催化劑反應(yīng)速率增大，平衡不移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．降低壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，可以提高平衡體系中H₂的百分含量，但反應(yīng)速率降低，故D錯(cuò)誤；答案為：A；
（3）改變碳的量，不影響反應(yīng)速率，不影響平衡的移動(dòng)，故答案為：不移動(dòng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡影響因素、平衡常數(shù)及應(yīng)用等，注意理解掌握平衡常數(shù)應(yīng)用，難度中等．