Question

13．在一定體積的密閉容器中，進行如下反應(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(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的表達式：K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$；
（2）該反應(yīng)為吸熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)；
（3）下列說法中能說明該反應(yīng)達平衡狀態(tài)的是B
A．容器中壓強不變                  B．混合氣體中c（CO）不變
C．混合氣體的密度不變              D．c（CO）=c（CO₂）
E．單位時間內(nèi)生成CO的分子數(shù)與生成H₂O的分子數(shù)相等
（4）為了提高H₂的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是D
A．降低溫度                        B．使用催化劑
C．增大壓強                        D．循環(huán)利用和不斷補充CO₂
（5）某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：c（CO₂）×c（H₂）=c（CO）×c（H₂O），試判此時的溫度為830℃．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的概念來書寫，平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積；
（2）根據(jù)溫度對化學(xué)平衡、化學(xué)平衡常數(shù)的影響來回答；
（3）化學(xué)平衡狀態(tài)的標志：正逆反應(yīng)速率相等，各組分含量保持不變及其衍生的物理量關(guān)系分析判斷；
（4）提高H₂的轉(zhuǎn)化率，可以使平衡正向進行，根據(jù)化學(xué)平衡移動原理來回答判斷，注意只增大H₂的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，但H₂的轉(zhuǎn)化率會降低．
（5）某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：c（CO₂）．c（H₂）=c（CO）．c（H₂O），說明 K=1，由此分析解答．

解答 解：（1）因平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，所以K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$，故答案為：$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)的大小只與溫度有關(guān)，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動，由表可知：升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)增大，說明化學(xué)平衡正向移動，因此正反應(yīng)方向吸熱，
故答案為：吸熱；
（3）A、反應(yīng)是一個反應(yīng)前后體積不變的反應(yīng)，壓強始終不變，故A錯誤；
B、化學(xué)平衡時，各組分的濃度不隨時間的改變而改變，故B正確；
C、混合氣體的密度始終不變，故C錯誤；
D、c（CO）=c（CO₂），而不是不變，故D錯誤
E、單位時間內(nèi)生成CO的分子數(shù)與生成H₂O的分子數(shù)相等，都體現(xiàn)的正反應(yīng)方向，未體現(xiàn)正與逆的關(guān)系，故E錯誤；
故選B；
（4）CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，
A．降低溫度，平衡向逆反應(yīng)方向減小，氫氣轉(zhuǎn)化率減小，故A錯誤；
B．使用催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，故B錯誤；
C．反應(yīng)前后氣體體積不變，增大壓強平衡不動，氫氣轉(zhuǎn)化率不變，故C錯誤；
D．兩種反應(yīng)物增大一種會提高另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，循環(huán)利用和不斷補充CO₂，提高氫氣轉(zhuǎn)化率，故D正確；
故答案為：D．
（5）某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：c（CO₂）．c（H₂）=c（CO）．c（H₂O），說明 K=1，對應(yīng)的溫度是830℃，故答案為：830℃．

點評 本題考查學(xué)生化學(xué)平衡成熟的含義和表達式的書寫知識，可以根據(jù)所學(xué)知識進行回答，難度不大．