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

回答下列問題：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

．
（2）該反應(yīng)為

吸熱

反應(yīng)（選填吸熱、放熱）．
（3）能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是

bc

（雙選）．
a．容器中壓強(qiáng)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(shí)的溫度為

830

℃．
（5）CO₂是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體．因此，控制和治理CO₂是解決溫室效應(yīng)的有效途徑．下列措施中，有利于降低大氣中CO₂濃度的有：

abcd

．（填字母）
a．減少化石燃料的使用        b．植樹造林，增大植被面積
c．采用節(jié)能技術(shù)              d．利用太陽(yáng)能、風(fēng)能
（6）將CO₂轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)，CO₂轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的例子很多，如：
a．6CO₂+6H₂O

光合作用

C₆H₁₂O₆+6O₂     b．CO₂+3H₂

催化劑

△

CH₃OH+H₂O
c．CO₂+CH₄

催化劑

△

CH₃COOH            d．2CO₂+6H₂

催化劑

△

CH₂=CH₂+4H₂O
以上反應(yīng)中，最節(jié)能的是

a

，原子利用率最高的是

c

．

Answer 1

分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)指一定溫度下，可能反應(yīng)到達(dá)平衡是各生成物濃度冪之積與各反應(yīng)物濃度冪之積的比值，據(jù)此書寫；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越大，說(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，據(jù)此判斷△H；
（3）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，據(jù)此解答，解題時(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；
（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O），據(jù)此計(jì)算平衡常數(shù)，進(jìn)而判斷溫度；
（5）a．根據(jù)化石燃料燃燒產(chǎn)物是二氧化碳判斷；
b．根據(jù)綠色植物的光合作用能吸收大氣中的二氧化碳判斷；
c．根據(jù)采用節(jié)能技術(shù)能減少化石燃料的使用判斷；
d．根據(jù)利用太陽(yáng)能、風(fēng)能可以減少化石燃料的使用判斷；
（6）根據(jù)自然界中碳的途徑回答，自然界中碳氧循環(huán)主要涉及光合作用和呼吸作用，最合理的是自然循環(huán)過程．原子利用率最高的是應(yīng)是化合反應(yīng)，所有原子都可進(jìn)入產(chǎn)品．

解答：解：（1）化學(xué)平衡常數(shù)指一定溫度下，可能反應(yīng)到達(dá)平衡是各生成物濃度冪之積與各反應(yīng)物濃度冪之積的比值，CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的平衡常數(shù)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，溫度越高平衡常數(shù)越大，說(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動(dòng)，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故答案為：吸熱；
（3）a．反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，溫度一定，容器中壓強(qiáng)始終不變，故壓強(qiáng)不變，不能說(shuō)明到達(dá)平衡狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；
b．反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各物質(zhì)的濃度不變，混合氣體中c（CO）不變，說(shuō)明到達(dá)平衡狀態(tài)，故b正確；
c．v （H₂）_正=v （H₂O）_逆不同物質(zhì)表示的速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，說(shuō)明到達(dá)平衡狀態(tài)，故c正確；
d．平衡時(shí)二氧化碳與一氧化碳的濃度與轉(zhuǎn)化率有關(guān)，c（CO₂）=c（CO）不能說(shuō)明到達(dá)平衡，故d錯(cuò)誤；
故答案為；bc；
（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O），則CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的平衡常數(shù)k=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

=1，故為830℃，故答案為：830；
（5）a．化石燃料燃燒產(chǎn)物是二氧化碳，減少化石燃料的使用就減少了二氧化碳的排放，故a正確；
b．綠色植物通過光合作用能吸收大氣中的二氧化碳，同時(shí)釋放氧氣，植樹造林，增大植被面積可增強(qiáng)植物的光合作用，降低空氣中二氧化碳的含量，故b正確；
c．采用節(jié)能技術(shù)能減少化石燃料的使用，減少化石燃料的使用就減少了二氧化碳的排放，故c正確；
d．利用太陽(yáng)能、風(fēng)能能減少化石燃料的使用，化石燃料燃燒產(chǎn)物是二氧化碳，減少化石燃料的使用就減少了二氧化碳的排放，故d正確；
故答案為：abcd；
（6）光合作用是自然界中碳循環(huán)的反應(yīng)，不需要再人為提供能源，所以a最節(jié)能；C是化合反應(yīng)，所有原子都變成了產(chǎn)物，所以利用率最高，故答案為：a，c．

點(diǎn)評(píng)：題目綜合性較大，考查化學(xué)平衡常數(shù)及影響因素、平衡移動(dòng)、平衡狀態(tài)的判斷等，難度中等，注意平衡狀態(tài)的判斷，選擇的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)．