Question

【題目】工業(yè)上先將煤轉(zhuǎn)化為CO，再利用CO和水蒸氣反應(yīng)制H2時(shí)，存在以下平衡：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。

(1)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=_________________________

(2)向1L恒容密閉容器中充入CO和H2O(g)，某溫度時(shí)測(cè)得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表。

t/min	0	1	2	3	4
n(H2O)/mol	1.20	1.04	0.90	0.70	0.70
n(CO)/mol	0.80	0.64	0.50	0.30	0.30

則從反應(yīng)開始到2min時(shí)，用H2表示的反應(yīng)速率為__________；該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________(小數(shù)點(diǎn)后保留2位有效數(shù)字)。

(3)已知該反應(yīng)在不同的溫度下的平衡常數(shù)數(shù)值分別為

t/℃	700	800	830	1000	1200
K	1.67	1.19	1.00	0.60	0.38

①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)判斷，該反應(yīng)為________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

②800℃，向2L恒容密閉容器中充入1molCO(g)、1molH2O(g)、2molCO2(g)、2molH2(g)，此時(shí)v正_______v逆 (填“>”“<”或“＝”)。

Answer 1

【答案】 0.15 mol·L－1·min－1 1.19 放熱 ＜

【解析】

(1)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=；

(2)根據(jù)表格，計(jì)算2min內(nèi)CO的反應(yīng)速率，根據(jù)反應(yīng)速率之比等于反應(yīng)計(jì)量系數(shù)之比，則v(H2)=v(CO)；反應(yīng)進(jìn)行到3min時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，列三段式計(jì)算解答；

(3)①升高溫度，平衡常數(shù)減小，平衡逆向移動(dòng)，據(jù)此分析判斷。

②根據(jù)題中數(shù)據(jù)列式計(jì)算Qc，與同溫度下的平衡常數(shù)K比較，判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，進(jìn)而確定正逆反應(yīng)速率的大小。

(1)已知反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，平衡常數(shù)的表達(dá)式K==；

(2)根據(jù)表格，則從反應(yīng)開始到2min時(shí)，CO的物質(zhì)的量的變化量為0.3mol，體積為1L，則CO的物質(zhì)的量濃度的變化量為0.3mol/L，2min 內(nèi)，v(CO)==0.15 mol·L－1·min－1.，反應(yīng)速率之比等于反應(yīng)計(jì)量系數(shù)之比，則v(H2)=v(CO)=0.15 mol·L－1·min－1；

反應(yīng)進(jìn)行到3min時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，列三段式：

則平衡常數(shù)K=≈1.19；

(3)①由表格數(shù)據(jù)可知，升高溫度，平衡常數(shù)減小，平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

②800℃，向2L恒容密閉容器中充入1molCO(g)、1molH2O(g)、2molCO2(g)、2molH2(g)，則Qc=，800℃時(shí)，K=1.19，則Qc＞K，平衡向逆向移動(dòng)，則v正＜v逆。