Question

【題目】在一定溫度下將3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)

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

(2)已知在700 ℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1＝0.6，則該溫度下反應(yīng)CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)K2＝________，反應(yīng)1/2CO2(g)＋1/2H2(g) 1/2CO(g)＋1/2H2O(g)的平衡常數(shù)K3＝________。

(3)已知在1 000 ℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K4為1.0，則該反應(yīng)為________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

(4)能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。(填編號(hào))

A．容器中壓強(qiáng)不變

B．c(CO2)＝c(CO)

C．生成a mol CO2的同時(shí)消耗a mol H2

D．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變

(5)在1 000 ℃下，某時(shí)刻CO2的物質(zhì)的量為2.0 mol，則此時(shí)v正________v逆(填“>”、“＝”或“<”)。該溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率為________。

Answer 1

【答案】（1）；（2）1.67，0.77；（3）吸熱；（4）C；（5）>，40%。

【解析】

試題（1）化學(xué)平衡常數(shù)：達(dá)到平衡，生成物濃度的冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，即K=；（2）K2=c(CO2)×c(H2)/[c(CO)×c(H2O)]=1·K－11=1.67，同理K32=K1，則K3=0.77；（3）化學(xué)平衡常數(shù)，受溫度的影響，升高溫度，平衡常數(shù)增大，說(shuō)明向正反應(yīng)方向進(jìn)行，根據(jù)勒夏特列原理，正反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)；（4）A、壓強(qiáng)和物質(zhì)的量成正比，因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體的系數(shù)之和相等，反應(yīng)始終，壓強(qiáng)不變，因此不能說(shuō)明達(dá)到平衡，故錯(cuò)誤；B、投入量不同，系數(shù)相同，達(dá)到平衡時(shí)兩者濃度不相等，故錯(cuò)誤；C、不同物質(zhì)的反應(yīng)速率判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡，要求反應(yīng)方向一正一逆，且速率之比為系數(shù)之比，生成CO2和消耗H2，反應(yīng)方向一正一逆，轉(zhuǎn)化都是amol，等于系數(shù)之比，因此能判斷達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；D、M=m/n，組分都是氣體，氣體的質(zhì)量不變，反應(yīng)前后氣體系數(shù)相等，，因此M不變，不能作為達(dá)到平衡的標(biāo)志，故錯(cuò)誤；（5）1000℃下，CO2的物質(zhì)的量為2mol，則H2、CO、H2O的物質(zhì)的量為1mol，此時(shí)的濃度商Q=0.5<1，說(shuō)明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，即填寫“>”，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)，求出達(dá)到平衡時(shí)組分中CO2的物質(zhì)的量為1.8mol，CO2的轉(zhuǎn)化率為(3－1.8)/3×100%=40%。