Question

【題目】在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關系如下表：

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

回答下列問題：

(1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K= ______

(2)該反應為 ______ 反應(選填“吸熱”“放熱”)．

(3)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是 ______ ．

A．容器中壓強不變 B．混合氣體中c(CO)不變

C．v正(H2)=v逆(H2O) D．c(CO2)=c(CO)

(4)某溫度下，平衡濃度符合c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，試判斷此時的溫度為 ______ ℃．在此溫度下2L密閉容器中進行反應CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，CO2(g)和H2(g)的起始量均為2.0mol，達到平衡時CO2的轉化率為 ______ ．

(5)在密閉容器中進行反應①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)△H1=akJmol-1

反應②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H2=b kJmol-1

反應③2Fe(s)+O2(g)2FeO(s)△H3

則△H3= ______ (用含a、b的代數(shù)式表示)．

Answer 1

【答案】c(CO)c(H2O )/[c(CO2 )c(H2)] 吸熱 BC 830 50% (2a+b)kJ/mol

【解析】

根據(jù)勒夏特列原理分析化學平衡移動的方向分析解答；根據(jù)化學平衡常數(shù)計算規(guī)則分析解答；根據(jù)“三段式”計算化學平衡過程分析解答。

(1)上述反應化學平衡常數(shù)的表達式為：K=；

故答案為：K=；

(2)由圖表數(shù)據(jù)知，隨溫度的升高，平衡常數(shù)增大，說明升溫時平衡右移，因此，該反應屬于吸熱反應；

故答案為：吸熱；

(3)平衡狀態(tài)的本質是正、逆反應速率相等，特征是各組分的濃度保持不變。

A.該反應氣體分子總數(shù)不變，壓強也就不變，因此，壓強不變不能說明反應已達到平衡狀態(tài)；

B.一氧化碳的濃度不變，其他成分的濃度也不會改變，說明反應達到平衡狀態(tài)；

C.v正(H2)=v逆(H2O)，表明正、逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)；

D.c(CO2)=c(CO)，沒有體現(xiàn)濃度不再改變，不能說明反應已達到平衡狀態(tài)；

故選擇B和C。

(4)c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，即=K=1，對應的溫度為830℃；

故答案為：830℃；

根據(jù)反應方程式：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，設平衡時，CO2的變化量為xmol，

初始狀態(tài) 2mol 2mol 0 0

平衡時 (2-x)mol (2-x)mol xmol xmol 已知K==1，帶入計算可得到n(CO2)=n(CO)=1mol，即達到平衡時CO2的轉化率為：×100%=50%，

故答案為：50%；

(5)根據(jù)蓋斯定律，2×①+②可得到反應③，所以△H3=(2a+b)kJ/mol；

故答案為：(2a+b)kJ/mol。