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與溫度t的關(guān)系如下：

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

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=

 

．
（2）該反應(yīng)為

 

反應(yīng)．（填“吸熱”或“放熱”）
（3）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(shí)的溫度為

 

℃．
（4）830℃，在1L的固定容器的密閉容器中放入2mol CO₂和1mol H₂，平衡后CO₂的轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：

分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高化學(xué)平衡常數(shù)越大，升高溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
（3）根據(jù)濃度熵和平衡常數(shù)的關(guān)系來(lái)回答；
（4）令平衡時(shí)參加反應(yīng)的CO₂的物質(zhì)的量為ymol，根據(jù)三段式用y表示出平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，用物質(zhì)的量代替濃度代入平衡常數(shù)表達(dá)式列方程計(jì)算y的值，據(jù)此解答．

解答： 解：（1）可逆反應(yīng)CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式k=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

，故答案為：

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高化學(xué)平衡常數(shù)越大，升高溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故答案為：吸熱；
（3）平衡濃度符合下式c（CO₂）?c（CH₂）=c（CO）?c（H₂O）時(shí)，濃度熵和平衡常數(shù)相等均等于1，平衡常數(shù)只值受溫度的影響，當(dāng)K=1時(shí)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，所以溫度是830℃，故答案為：830；
（4）令平衡時(shí)參加反應(yīng)的CO₂的物質(zhì)的量為ymol，則：
            CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
開(kāi)始（mol）：2        1       0       0
變化（mol）：y        y       y       y
平衡（mol）：2-y     1-y      y       y
故

y×y

(2-y)×(1-y)

=1，解得：y=

2

3

故平衡后CO₂的轉(zhuǎn)化率為

2 3 mol

2mol

=

1

3

，故答案為：

1

3

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡常數(shù)、平衡常數(shù)的應(yīng)用等，難度中等，注意掌握化學(xué)平衡常數(shù)的用途：1、判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度，2、判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)，3、判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，4、計(jì)算轉(zhuǎn)化率等．