平衡常數(shù)(K)是衡量某可逆反應在一定條件下反應進行程度的數(shù)值,它只受______影響,一定溫度下,以2A(g)+3B(g)?3C(g)+D(g))為例,平衡常數(shù)的表達式為K=______.現(xiàn)往1L的容器中通入CO2、H2各2mol.在一定條件下讓其發(fā)生反應:CO2+H2?CO+H2O,回答下列問題:
(1)在830℃條件下,反應達到平衡時CO2的濃度為1mol/L.該條件下平衡常數(shù)的值K1=______.
(2)在(1)基礎上,把體系的溫度降至800℃.已知該條件下的平衡常數(shù)K2=0.81,可以推知平衡向______移動,該可逆應的正反應為______反應(填吸熱或放熱),此時c(H2O)=______(保留2位有效數(shù)字).
(3)在(1)基礎上,壓縮容器體積至0.5L.該條件下的平衡常數(shù)為K3.則K3______K1(填“大于”“等于”“小于”)a
理由是______.
【答案】
分析:平衡常數(shù)只受溫度影響;
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;
(1)利用三段式計算平衡時各組分的平衡濃度,代入平衡常數(shù)表達式計算;
(2)根據(jù)平衡常數(shù)的變化,判斷溫度對平衡移動的影響,進而判斷反應熱效應;
等效為開始為800℃到達的平衡,令平衡時水的濃度為xmol/L,根據(jù)三段式用x表示平衡時其它物質(zhì)的濃度,再根據(jù)平衡常數(shù)列方程計算;
(3)平衡常數(shù)只受溫度影響,與壓強無關(guān),溫度不變平衡常數(shù)不變.
解答:解:平衡常數(shù)只受溫度影響;2A(g)+3B(g)?3C(g)+D(g)的平衡常數(shù)的表達式為K=
,
故答案為:溫度;
;
(1)平衡時CO
2的濃度為1mol/L,則:
CO
2(g)+H
2(g)?CO(g)+H
2O(g)
開始(mol/L):2 2 0 0
變化(mol/L):1 1 1 1
開始(mol/L):1 1 1 1
故830℃該反應的平衡常數(shù)k=
=1,
故答案為:1;
(2)降低溫度平衡常數(shù)減小,說明平衡向逆反應移動,故正反應為吸熱反應;
等效為開始為800℃到達的平衡,令平衡時水的濃度為xmol/L,則:
CO
2(g)+H
2(g)?CO(g)+H
2O(g)
開始(mol/L):2 2 0 0
變化(mol/L):x x x x
開始(mol/L):2-x 2-x x x
故
=0.81,解得x=0.95,
故答案為:逆反應方向;吸熱;0.95mol/L;
(3)平衡常數(shù)只受溫度影響,與壓強無關(guān),溫度不變平衡常數(shù)不變,則K
3=K
1,
故答案為:等于;平衡常數(shù)只受溫度影響,與壓強無關(guān).
點評:本題考查化學平衡常數(shù)的書寫、計算與影響因素等,難度中等,注意理解化學平衡常數(shù)及其應用.