Question

【題目】在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關系如下表：

t℃	700	800	830	1000
K	2.6	1.7	1.0	0.9

回答下列問題：

（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式K= ．
（2）該反應為反應（填“吸熱”或“放熱”）．
（3）增加H2O（g）的濃度，CO的轉化率將（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）830℃時，向該容器中加入2molCO2與2molH2 ， 平衡時CO2的體積分數(shù)是 ．
（5）已知工業(yè)制氫氣的反應為CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），反應過程中能量變化如圖所示．又已知2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣484kJ/mol．結合圖象寫出CO完全燃燒生成CO2的熱化學方程式： ．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）放熱
（3）增大
（4）25%
（5）2CO（g）+O2（g）?2CO2（g）△H=﹣566kJ/mol
【解析】解：（1）CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）的平衡常數(shù)表達式K= ，所以答案是： ；（2）由表中數(shù)據可知，升高溫度平衡常數(shù)減小，說明升高溫度平衡向逆反應移動，而升高溫度平衡向吸熱反應進行，故正反應為放熱反應，所以答案是：放熱；（3）增加H2O（g）的濃度，平衡正向移動，CO的轉化率增大，所以答案是：增大；（4）向該容器中加入2molCO2與2molH2 ， 二者按物質的量1：1反應，故平衡時二氧化碳與氫氣的物質的量相等，而生成的CO、氫氣物質的量相等，而CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）平衡常數(shù)K= =1，則平衡時各組分的物質的量均相等，故平衡時二氧化碳的體積分數(shù)為 ×100%=25%，所以答案是：25%；（5）由圖可知：①CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=﹣41kJ/mol，又知：②2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣484kJ/mol，根據蓋斯定律，①×2+②可得：2CO（g）+O2（g）2CO2（g）△H=﹣566kJ/mol，所以答案是：2CO（g）+O2（g）2CO2（g）△H=﹣566kJ/mol．
【考點精析】掌握化學平衡狀態(tài)本質及特征和化學平衡的計算是解答本題的根本，需要知道化學平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）；反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%．