Question

【題目】在一定體積的密閉容器中進行如下化學(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)系如下表所示：

t/℃	700	800	830	1 000	1 200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問題：

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

(2)該反應(yīng)為________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，理由是__________。

(3)能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。

A．容器中壓強不變 B．混合氣體中c(CO)不變

C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO2)＝c(CO)

(4)某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，試判斷此時的溫度為______℃。

(5)在800 ℃時，發(fā)生上述反應(yīng)，某一時刻測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c(CO2)為2 mol·L－1，c(H2)為1.5 mol·L－1，c(CO)為1 mol·L－1，c(H2O)為3 mol·L－1，則下一時刻，反應(yīng)向_____(填“正向”或“逆向”)進行。

Answer 1

【答案】c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2) 吸熱　 溫度升高，K值增大，平衡向正反應(yīng)方向移動 BC　 830 逆向

【解析】

根據(jù)溫度對化學(xué)平衡的影響判斷平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系；根據(jù)化學(xué)平衡的本質(zhì)（正逆反應(yīng)速率相等）或特征（各物質(zhì)的物質(zhì)的量或濃度保持不變）判斷平衡標志；根據(jù)相同溫度下濃度商與平衡常數(shù)的關(guān)系判斷可逆反應(yīng)的方向。

(1)化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，則反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K＝。

(2)題中表格數(shù)據(jù)表明，隨著溫度升高，該反應(yīng)平衡常數(shù)K增大。據(jù)平衡移動原理，升溫平衡右移，正反應(yīng)吸熱。

(3)題中反應(yīng)氣體分子總數(shù)不變，據(jù)pV＝nRT，恒溫恒容時容器內(nèi)壓強必然不變，即“容器中壓強不變”不一定是化學(xué)平衡狀態(tài)；當(dāng)“混合氣體中c(CO)不變”時，其它三種成分的濃度也不變，必為化學(xué)平衡狀態(tài)；不論是否平衡，v正(H2)＝v正(H2O)，則“v正(H2)＝v逆(H2O)”時v正(H2O)＝v逆(H2O)，必為化學(xué)平衡狀態(tài)；“c(CO2)＝c(CO)”不一定是化學(xué)平衡狀態(tài)，故選BC。

(4)某溫度下，平衡濃度符合c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，則K＝＝1，表中對應(yīng)溫度為830℃。

(5)在800 ℃時發(fā)生上述反應(yīng)，由某時刻容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度可求得該時刻濃度商Qc==＝1＞K＝0.9，故反應(yīng)逆向進行。