Question

【題目】在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)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)系如下表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問題：

（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝___。

（2）該反應(yīng)為___反應(yīng)（選填吸熱、放熱）。

（3）能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是___（多選扣分）。

a．υ正（H2）＝υ逆（H2O） b．反應(yīng)停止，正、逆反應(yīng)速率都等于零

c．容器中壓強(qiáng)不再發(fā)生變化 d．混合氣體中c（CO2）不變

（4）某溫度下，在2L的密閉容器中，加入1 molCO2和1molH2充分反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，CO平衡濃度為0.25mol/L，試判斷此時(shí)的溫度為__℃。

（5）若在（4）所處的溫度下，在1L的密閉容器中，加入2molCO2和3molH2充分反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為___。

Answer 1

【答案】 吸熱 ad 830℃ 60%

【解析】

（1）化學(xué)平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值；

（2）根據(jù)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系進(jìn)行判斷；

（3）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，各物質(zhì)的濃度不發(fā)生變化；

（4）根據(jù)三段法計(jì)算出平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度，求出平衡常數(shù)，與表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，找到溫度；

（5）溫度不變，平衡常數(shù)不發(fā)生變化，根據(jù)三段法進(jìn)行計(jì)算。

（1）化學(xué)平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，即K＝；

（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知，溫度升高，平衡常數(shù)增大，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；

（3）a．υ正（H2）＝υ逆（H2O），說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，a項(xiàng)正確；

b．反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài)是動(dòng)態(tài)的平衡，反應(yīng)并沒有停止停止，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率不等于零，b項(xiàng)錯(cuò)誤；

c．該反應(yīng)為等體積反應(yīng)，容器中壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，c項(xiàng)錯(cuò)誤；

d．混合氣體中c（CO2）不變，說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，d項(xiàng)正確；

答案選ad；

（4） CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋ H2O（g）

始(mol/L) 0.5 0.5 0 0

轉(zhuǎn)(mol/L) 0.25 0.25 0.25 0.25

平(mol/L) 0.25 0.25 0.25 0.25

平衡常數(shù)K===1，因此反應(yīng)的溫度為830℃；

（5） CO2轉(zhuǎn)化了xmol/L，則

CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋ H2O（g）

始(mol/L) 1 1.5 0 0

轉(zhuǎn)(mol/L) x x x x

平(mol/L) 1-x 1.5-x x x

平衡常數(shù)K===1，解得x=0.6mol/L

CO2的平衡轉(zhuǎn)化率=×100%=60%。