Question

7．在體積固定，容積為2L的密閉容器中進(jìn)行如下化學(xué)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	1 000	1 200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問題：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}$．
（2）該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）．
（3）能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是BC．
A．容器中壓強(qiáng)不再改變         B．混合氣體中c（CO）不再改變
C．v（H₂）_正=v（H₂O）_逆             D．c（CO₂）=c（CO）
（4）在800℃時(shí)，發(fā)生上述反應(yīng)，某一時(shí)刻測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c（CO₂）為
2mol/L，c（H₂）為1.5mol/L，c（CO）為1mol/L，c（H₂O）為3mol/L，則下一時(shí)刻，反應(yīng)向逆向（填“正向”或“逆向”）進(jìn)行．
（5）保持容器體積不變，下列措施中一定能使H₂的轉(zhuǎn)化率增大的有CD．
A．充入氦氣
B．使用催化劑
C．平衡后再向容器內(nèi)通入一定量CO₂
D．升高溫度
（6）在830℃時(shí)，發(fā)生上述反應(yīng)，若開始時(shí)加入0.3mol CO₂和0.2mol H₂，經(jīng)過3分鐘剛好達(dá)到平衡，以CO的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為v（CO）=0.02mol•L^-1•min^-1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的概念來書寫；
（2）根據(jù)溫度對(duì)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(biāo)志：正逆反應(yīng)速率相等；
（4）根據(jù)800℃時(shí)，$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}$與K比較判斷反應(yīng)方向，如果$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}$＞K，則反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，如果$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}$=K，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，如果$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}$＜K，則反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
（5）A．充入氦氣，各組分的濃度不變平衡不移動(dòng)；
B．使用催化劑，平衡不移動(dòng)；
C．平衡后再向容器內(nèi)通入一定量CO₂，平衡正向移動(dòng)；
D．升高溫度，平衡正向移動(dòng)；
（6）首先根據(jù)三行式，來求平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度，然后v（CO）=$\frac{△c}{△t}$，進(jìn)行計(jì)算．

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，所以為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(dòng)，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(dòng)，因此正反應(yīng)方向吸熱，
故答案為：吸熱；
（3）A、反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后體積不變的反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變不會(huì)要引起平衡移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、化學(xué)平衡時(shí)，各組分的濃度不隨時(shí)間的改變而改變，故B正確；
C、化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是v_正=v_逆，所以v_正（H₂）=v_逆（H₂O）表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D、c（CO₂）=c（CO）時(shí)，不能表明正逆反應(yīng)速率相等，不一定達(dá)到了平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤．
故選BC；
（4）$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}$=$\frac{1mol/L×3mol/L}{2mol/L×1.5mol/L}$=1＞K，所以化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故答案為：逆向；
（5）A．充入氦氣，各組分的濃度不變平衡不移動(dòng)，H₂的轉(zhuǎn)化率不變，故不選；
B．使用催化劑，平衡不移動(dòng)，H₂的轉(zhuǎn)化率不變，故不選；
C．平衡后再向容器內(nèi)通入一定量CO₂，平衡正向移動(dòng)，H₂的轉(zhuǎn)化率變大，故選；
D．升高溫度，平衡正向移動(dòng)，H₂的轉(zhuǎn)化率變大，故選；
故選CD；
（6）CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），
初起：0.3mol  0.2mol    0       0
變化：amol   amol     amol    amol
平衡：0.3-a   0.2-a     a       a
則$\frac{{a}^{2}}{（0.3-a）（0.2-a）}=1$，解之得a=0.12mol，所以v（CO）=0.02mol•L^-1•min^-1，故答案為：0.02mol•L^-1•min^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生化學(xué)平衡成熟的含義和表達(dá)式的書寫知識(shí)，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回答，難度不大．