Question

在一固定容積的密閉容器中進行如下反應：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）也伴隨有能量變化，其平衡常數(shù)K和溫度t的關系如表一：
表一：

t℃	700	800	850	1000	1200
K	2.6	1.7	1.0	0.9	0.6

①該反應的平衡常數(shù)k的表達式為

 

．
②能判斷該反應是否已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)的是

 

．
A、容器中壓強不變             B、混合氣體中CO濃度不變
C、v（H₂）_正═v（H₂O）_逆       D、c（CO₂）═c（CO）
③在850℃時，可逆反應CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），在該容器內(nèi)各種物質(zhì)的濃度變化如表二．
表二：

時間/min	CO2 （mol/L）	H2 （mol/L）	CO （mol/L）	H2O（mol/L）
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3	c3

計算：3min～4min達到平衡時，CO的物質(zhì)的量分數(shù)是

 

，CO₂（g）的轉(zhuǎn)化率α=

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：①平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積；
②根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征-正逆反應速率相等，各組分含量保持不變進行判斷．
③依據(jù)容器中濃度變化結(jié)合化學平衡的三段式列式計算，結(jié)合平衡常數(shù)不隨溫度變化，根據(jù)轉(zhuǎn)化率公式進行計算．

解答： 解：①平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積，所以K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

，
故答案為：K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

；
②A．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．混合氣體中CO濃度不變，表明各組分的濃度不再變化，達到了平衡狀態(tài)，故B正確；
C．v（H₂）_正═v（H₂O）_逆，是正逆反應速率相等的體現(xiàn)，能作為平衡狀態(tài)的判據(jù)，故C正確；
D．c（CO₂）=c（CO）不能判斷化學平衡狀態(tài)，和起始量有關，故D錯誤；
故答案為：ABC．
③CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
起始濃度/mol?L^-1   0.2     0.3        0      0
變化濃度/mol?L^-1：c₃       c₃         c₃     c₃
平衡濃度/mol?L^-1：0.2-c₃   0.3-c₃      c₃     c₃
由題意知，850℃時，K=1.0，即
K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

=

c32

(0.2-c3)?(0.3-c3)

=1.0                           
解得  c₃=0.12mol/L，
二氧化碳的轉(zhuǎn)化率=

0.12mol/L

0.2mol/L

=60%，
故答案為：0.12mol/L、60%．

點評：本題主要考查化學平衡常數(shù)的表達式、化學平衡的標志判斷，難度中等．