Question

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)系如下表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

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

 

．
（2）該反應(yīng)為

 

反應(yīng)（選填“吸熱”、“放熱”）．
（3）若 830℃時，向2L容器中充入4mol CO₂、4mol H₂，10min后達(dá)到平衡，求H2的反應(yīng)速率v（H₂）=

 

；CO₂的轉(zhuǎn)化率

 

．
（4）欲提高（3）中CO₂的轉(zhuǎn)化率，下列措施一定可行的是

 

A．加壓      B．使用催化劑    C．分離出水    D．升高溫度
（5）若1200℃時，在某時刻該容器中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L，則此時上述平衡的移動方向為

 

（選填“正反應(yīng)方向”“逆反應(yīng)方向移動”、“不移動”）

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行計算,化學(xué)平衡的影響因素

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(yīng)物的濃度冪之積，固體和純液體不代入；
（2）溫度升高，平衡常數(shù)變大，說明平衡正向移動；
（3）根據(jù)平衡狀態(tài)計算H₂的反應(yīng)速率，CO₂的轉(zhuǎn)化率；
（4）欲提高CO₂的轉(zhuǎn)化率，平衡正向移動即可；
（5）比較Q_C與K的相對大小，如果Q_C＞K逆向移動，Q_C═K，不移動，Q_C＜K正向移動；

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

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

，故答案為：

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

；
（2）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，由表可知：升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)增大，說明化學(xué)平衡正向移動，因此正反應(yīng)方向吸熱，故答案為：吸熱；
（3）830℃，在固定容器的密閉容器中放入2mol/LCO₂和2mol/LmolH₂，10min后達(dá)到平衡，設(shè)消耗二氧化碳物質(zhì)的量濃度為x；
              CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
起始量（mol/L） 2      2        0       0
變化量（mol/L） x      x        x       x
平衡量（mol/L） 2-x    2-x      x       x
K=

x2

(2-x)2

=1
x=1mol/L，
H₂的反應(yīng)速率v（H₂）=

1mol/L

10min

=0.1mol/（L?min）；
平衡后二氧化碳的轉(zhuǎn)化率=

1

2

×100%=50%，
故答案為：0.1mol/（L?min）；50%；
（4）A．加壓，平衡不移動，（3）中CO₂的轉(zhuǎn)化率不變；
B．使用催化劑，平衡不移動，（3）中CO₂的轉(zhuǎn)化率不變；
C．分離出水，平衡向正反應(yīng)方向移動，（3）中CO₂的轉(zhuǎn)化率變大；
D．升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)即向正反應(yīng)方向移動，（3）中CO₂的轉(zhuǎn)化率變大；
故答案為：CD；
（5）若1200℃時，K=2.6，在某時刻該容器中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=

4mol/L×4mol/L

2mol/L×2mol/L

=4＞2.6；說明反應(yīng)逆向進(jìn)行，故答案為：逆反應(yīng)方向移動．

點評：本題主要考查溫度對化學(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．