Question

在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：其化學平衡常數(shù)K與溫度t的關系如下：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（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	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

請回答下列問題：
（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

．
（2）該反應為

吸熱

反應．（填“吸熱”或“放熱”）
（3）800℃，固定容器的密閉容器中，放入混合物，其始濃度為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

小

（填“大““小“或“不能確定“）
（4）830℃，在1L的固定容器的密閉容器中放入2molCO₂和1molH₂，平衡后CO₂的轉化率為

1

3

，H₂的轉化率為

2

3

．

Answer 1

分析：（1）化學平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高化學平衡常數(shù)越大，升高溫度平衡向正反應移動，正反應是吸熱反應；
（3）計算此時的濃度商Qc，與平衡常數(shù)比較判斷反應進行方向，據(jù)此解答；
（4）令平衡時參加反應的CO₂的物質(zhì)的量為ymol，根據(jù)三段式用y表示出平衡時各組分的物質(zhì)的量，該反應是氣體體積不變的反應，用物質(zhì)的量代替濃度代入平衡常數(shù)表達式列方程計算y的值，據(jù)此解答．

解答：解：（1）可逆反應CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的化學平衡常數(shù)表達式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，溫度越高化學平衡常數(shù)越大，升高溫度平衡向正反應移動，正反應是吸熱反應，
故答案為：吸熱；
（3）此時的濃度商Qc=

0.01×0.03

0.01×0.05

=0.6，小于平衡常數(shù)0.9，故反應向正反應進行，故H₂O的消耗速率比生成速率小，
故答案為：�。�
（4）令平衡時參加反應的CO₂的物質(zhì)的量為ymol，則：
            CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
開始（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的轉化率為

2 3 mol

2mol

=

1

3

，H₂的轉化率為

2 3 mol

1mol

=

1

3

mol，
故答案為：

1

3

；

2

3

．

點評：本題考查化學平衡常數(shù)、平衡常數(shù)的應用等，難度中等，注意掌握化學平衡常數(shù)的用途：1、判斷反應進行的程度，2、判斷反應的熱效應，3、判斷反應進行的方向，4、計算轉化率等．