Question

10．在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），其化學平衡常數(shù)K與溫度T的關系如表：

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

請回答下列問題：
（1）該反應為吸熱反應．（填“吸熱”或“放熱”）
（2）830℃，c（CO）=0.01mol/L，c（H₂O）=0.03mol/L，c（CO₂）=0.01mol/L，c（H₂）=0.05mol/L，該反應否（填“是”或“否”）達到的化學平衡狀態(tài)．
（3）800℃時，固定容積的密閉容器中，放入混合物，起始濃度為c（CO）=0.01mol/L，c（H₂O）=0.03mol/L，c（CO₂）=0.01mol/L，c（H₂）=0.05mol/L，則反應開始時，H₂O的消耗速率比生成速率�。ㄌ睢按蟆�、“小”或“不能確定”）
（4）830℃時，在1L的固定容積的密閉容器中放入2mol CO₂和1mol H₂，平衡后CO₂的轉化率為$\frac{1}{3}$，H₂的轉化率為$\frac{2}{3}$（用分數(shù)表示）．若再充入1mol H₂則H₂的轉化率為減�。ㄔ龃�，減少，不變）

Answer 1

分析 （1）升高溫度，化學平衡向吸熱方向移動，根據(jù)溫度化學化學平衡常數(shù)關系確定反應熱；
（2）先計算濃度商，根據(jù)濃度商與化學平衡常數(shù)相對大小確定反應是否達到平衡狀態(tài)；
（3）先計算濃度商，根據(jù)濃度商和化學平衡常數(shù)相對大小確定反應方向，從而確定正逆反應速率相對大��；
（4）設參加反應的c（CO₂）=xmol/L，開始時c（CO₂）=2mol/L、c（H₂）=1mol/L，
該反應中CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），
開始（mol/L）2          1             0            0
反應（mol/L）x          x            x             x
平衡（mol/L）2-x     1-x          x              x
化學平衡常數(shù)K=$\frac{x．x}{（2-x）．（1-x）}$=1.0
x=$\frac{2}{3}$，
二氧化碳轉化率=$\frac{xmol/L}{2mol/L}$×100%；
氫氣轉化率=$\frac{xmol/L}{1mol/L}$×100%；
若再充入1mol H₂，平衡正向移動，但轉化的氫氣物質的量遠遠小于加入的氫氣物質的量．

解答 解：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，升高溫度平衡常數(shù)增大，說明平衡正向移動，則正反應是吸熱反應，故答案為：吸熱；
（2）該反應濃度商=$\frac{0.01×0.03}{0.01×0.05}$=0.6＜1.0，濃度商小于平衡常數(shù)，沒有達到平衡狀態(tài)，平衡正向移動，
故答案為：否；
（3）該反應濃度商=$\frac{0.01×0.03}{0.01×0.05}$=0.6＜0.9，濃度商小于平衡常數(shù)，平衡正向濃度，則正反應速率大于逆反應速率，即H₂O的消耗速率比生成速率小，故答案為：��；
（4）設參加反應的c（CO₂）=xmol/L，開始時c（CO₂）=2mol/L、c（H₂）=1mol/L，
該反應中CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），
開始（mol/L）2          1             0            0
反應（mol/L）x          x            x             x
平衡（mol/L）2-x     1-x          x              x
化學平衡常數(shù)K=$\frac{x．x}{（2-x）．（1-x）}$=1.0
x=$\frac{2}{3}$，
二氧化碳轉化率=$\frac{xmol/L}{2mol/L}$=$\frac{\frac{2}{3}mol/L}{2mol/L}$=$\frac{1}{3}$；
氫氣轉化率=$\frac{xmol/L}{1mol/L}$=$\frac{\frac{2}{3}mol/L}{1mol/L}$=$\frac{2}{3}$；
若再充入1mol H₂，平衡正向移動，但轉化的氫氣物質的量遠遠小于加入的氫氣物質的量，所以氫氣轉化率減小，
故答案為：$\frac{1}{3}$；$\frac{2}{3}$；減�。�

點評 本題考查化學平衡計算，為高頻考點，側重考查學生分析計算能力，正確利用化學平衡常數(shù)與濃度商關系進行計算是解本題關鍵，會根據(jù)濃度商與化學平衡常數(shù)相對大小確定反應方向、正逆反應速率相對大小，題目難度不大．