Question

10．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)為吸熱反應(yīng)（選填“吸熱”、“放熱”）．
（2）830℃時(shí)，容器中的反應(yīng)已達(dá)到平衡．在其他條件不變的情況下，擴(kuò)大容器的體積．平衡不移動(dòng)（選填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”、“不”）．
（3）若 830℃時(shí)，向1L密閉容器中充入1mol CO、1mol H₂O，反應(yīng)達(dá)到平衡后，其化學(xué)平衡常數(shù)K等于1.0（選填“大于”、“小于”、“等于”），平衡時(shí)，CO的濃度是0.5mol/L
（4）若1200℃時(shí)，在某時(shí)刻平衡體系中CO₂、H₂、CO、H₂O的濃度分別為2mol•L^-1、2mol•L^-1、4mol•L^-1、4mol•L^-1，則此時(shí)上述反應(yīng)的平衡移動(dòng)方向?yàn)槟娣磻?yīng)方向 （選填“正反應(yīng)方向”、“逆反應(yīng)方向”、“不移動(dòng)”）

Answer 1

分析 （1）溫度升高，平衡常數(shù)變大，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)；
（2）縮小容器的體積，改變壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響；
（3）化學(xué)平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，只與溫度有關(guān)；根據(jù)平衡三行式及平衡常數(shù)計(jì)算平衡時(shí)CO的濃度；
（4）比較Q_C與K的相對(duì)大小，如果Q_C＞K逆向移動(dòng)，Q_C═K，不移動(dòng)，Q_C＜K正向移動(dòng)；

解答 解：（1）化學(xué)平衡常數(shù)的大小只與溫度有關(guān)，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動(dòng)，由表可知：升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)增大，說(shuō)明化學(xué)平衡正向移動(dòng)，因此正反應(yīng)方向吸熱，故答案為：吸熱；
（2）830℃時(shí)，容器中的反應(yīng)已達(dá)到平衡．在其他條件不變的情況下，縮小容器的體積，因?yàn)榉磻?yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)不影響化學(xué)平衡移動(dòng)，
                                      CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
起始時(shí)濃度（mol/L）     0                0              1               1
起始時(shí)濃度（mol/L）     x                 x              x               x
起始時(shí)濃度（mol/L）     x                 x             1-x              1-x
此溫度下平衡常數(shù)K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}$=$\frac{（1-x）×（1-x）}{x×x}$=1
解得：x=0.5，則平衡時(shí)CO的濃度為（1-0.5）mol/L=0.5mol/L；故答案為：0.5mol/L；不；
（3）若 830℃時(shí)，向容器中充入1mol CO、5mol H₂O，反應(yīng)達(dá)到平衡后，其化學(xué)平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，只與溫度有關(guān)，溫度不變K不變，故答案為：等于；
（4）若1200℃時(shí)，K=2.6，在某時(shí)刻該容器中CO₂、H₂、CO、H₂O的濃度分別為2mol•L^-1、2mol•L^-1、4mol•L^-1、4mol•L^-1，濃度商=$\frac{4mol/L×4mol/L}{2mol/L×2mol/L}$=4＞2.6；說(shuō)明反應(yīng)逆向進(jìn)行，故答案為：逆反應(yīng)方向．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查溫度對(duì)化學(xué)平衡、化學(xué)平衡常數(shù)的影響，判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，難度不大，考查學(xué)生分析和解決問題的能力．