Question

3．在一定體積的密閉容器中進行化學反應：CO₂ （g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），其化學平衡常數(shù)K和溫度的關系如下表所示：

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

回答下列問題：
（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{c（CO）•c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）•c（H{\;}_{2}）}$
（2）該反應為吸熱反應（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），試判斷此時的溫度為830℃
（4）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是B
A．容器中物質的量不變
B．混合氣體中各物質的濃度不變
C．消耗nmolCO₂的同時，生成了2nmolH₂
D．c （CO₂）=c （H₂O）

Answer 1

分析 （1）化學平衡常數(shù)表達式為生成物濃度系數(shù)次冪之積比上反應物濃度系數(shù)次冪之積；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越大，說明升高溫度平衡向正反應移動，溫度升高平衡向吸熱反應移動；
（3）根據(jù)c（CO₂）•c（H₂）=c（CO）•c（H₂O）可知，該溫度下的平衡常數(shù)為1，據(jù)此判斷；
（4）A．該反應為氣體體積不變 的反應，所以在反應過程中，容器中物質的量始終不變；
B．混合氣體中，當各物質的濃度不變時，說明反應已經(jīng)處于平衡狀態(tài)；
C．消耗nmolCO₂的同時，生成了2nmolH₂，說明逆反應速率大于正反應速率；
D．當c （CO₂）=c （H₂O）時，無法判斷正逆反應速率是否相等．

解答 解：（1）化學平衡常數(shù)表達式為生成物濃度冪之積比上反應物濃度冪之積，所以K=$\frac{c（CO）•c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）•c（H{\;}_{2}）}$，
故答案為：$\frac{c（CO）•c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）•c（H{\;}_{2}）}$；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越大，說明升高溫度平衡向正反應移動，溫度升高平衡向吸熱反應移動，故該反應正反應是吸熱反應，
故答案為：吸熱；
（3）根據(jù)c（CO₂）•c（H₂）=c（CO）•c（H₂O）可知，該溫度下的平衡常數(shù)=$\frac{c（CO）•c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）•c（H{\;}_{2}）}$=1，平衡常數(shù)只與溫度有關，故此時溫度為830℃，
故答案為：830℃；
（4）A．該反應為氣體體積不變 的反應，所以在反應過程中，容器中物質的量始終不變，故不能判斷反應是否處于平衡狀態(tài)；
B．混合氣體中，當各物質的濃度不變時，說明反應已經(jīng)處于平衡狀態(tài)；
C．消耗nmolCO₂的同時，生成了2nmolH₂，說明逆反應速率大于正反應速率，此時反應沒有達到平衡狀態(tài)；
D．當c （CO₂）=c （H₂O）時，無法判斷正逆反應速率是否相等，故不能判斷反應是否處于平衡狀態(tài)；
故選B．

點評 本題考查化學平衡常數(shù)的應用、化學平衡移動，難度中等，掌握化學平衡常數(shù)的書寫與應用，比較容易．