Question

煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及產(chǎn)率等問題．
已知：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表：

溫度/℃	400	500	830	1000
平衡常數(shù)K	10	9	1	0.6

試回答下列問題：
（1）上述反應的正反應是

放熱

（填“放熱”或“吸熱”）反應．
（2）某溫度下，上述反應達到平衡后，保持容器體積不變升高溫度，正反應速率

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”），容器內混合氣體的壓強

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）830℃時，在恒容反應器中發(fā)生上述反應，按下表中的物質的量投入反應混合物，其中向正反應方向進行的有

BC

（選填字母）．

	A	B	C	D
n（CO2）/mol	3	1	0	1
n（H2）/mol	2	1	0	1
n（CO）/mol	1	2	3	0.5
n（H2O）/mol	5	2	3	2

（4）830℃時，在2L的密閉容器中加入4mol CO（g）和6mol H₂O（g）達到平衡時，CO的體積分數(shù)是

16%

，反應達到平衡后，保持溫度和體積不變再向容器中加入加入4mol CO（g）和6mol H₂O（g）達到新平衡時，CO的體積分數(shù)

不變

（填“增大”“減小”或“不變”）

Answer 1

分析：（1）依據(jù)平衡常數(shù)隨溫度的變化結合平衡移動原理分析判斷反應的熱量變化，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高平衡常數(shù)減小，說明平衡向逆反應方向移動；
（2）溫度升高，反應速率增大，平衡向逆反應方向移動，壓強增大；
（3）根據(jù)830℃時，平衡常數(shù)k=1，依據(jù)濃度計算和平衡常數(shù)比較判斷；
（4）依據(jù)平衡三段式列式計算反應的一氧化碳，根據(jù)轉化率概念計算得到．

解答：解：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高平衡常數(shù)減小，說明平衡向逆反應方向移動，則正反應放熱，故答案為：放熱；
（2）溫度升高，反應速率增大，平衡向逆反應方向移動，反應前后氣體體積不變，等容容器中壓強之比等于溫度之比，所以壓強增大，故答案為：增大；增大；
（3）根據(jù)830℃時，平衡常數(shù)k=1計算；
A、Q=

2×3

5×1

＞1，反應向逆反應方向移動，故A錯誤；
B、Q=

1×1

0.5×2

＜1，反應向正反應方向移動，故B正確；
C、只有反應物，反應向正反應方向移動，故C正確；
D、Q=

1×1

2×0.5

=1．達到平衡狀態(tài)，平衡不移動，故D錯誤．
故答案為：B、C．
（4）830℃時，在2L的密閉容器中加入4molCO（g）和6molH₂O（g）達到平衡時，設一氧化碳轉化物質的量為x，依據(jù)平衡三段式列式得到
                 CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）
起始量（mol）    4       6         0       0
變化量（mol）   x        x        x        x
平衡量（mol）  4-x      6-x       x        x
平衡常數(shù)K=

x2

(4-x)(6-x)

=1
x=2.4mol
CO的體積分數(shù)=

4-x

(4-x)+(6-x)+2x

×100%=

4-2.4

10

×100%=16%，反應達到平衡后，保持溫度和體積不變再向容器中加入加入4mol CO（g）和6mol H₂O（g）達到的新平衡和原來的平衡是等效平衡，CO的體積分數(shù)相等，故答案為：16%；不變．

點評：本題考查化學平衡常數(shù)的分析判斷，影響因素分析，平衡計算應用，題目難度中等．