Question

【題目】在一定體積的密閉容器中，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)系如表所示：

T/℃	700	800	830	1 000	1 200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

請(qǐng)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＝_____________________________。

（2）該反應(yīng)為________反應(yīng)(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(shí)的溫度為________ ℃。此溫度下加入1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率為________。

（4）在800 ℃時(shí)，發(fā)生上述反應(yīng)，某一時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c(CO2)為2 mol·L－1，c(H2)為1.5 mol·L－1，c(CO)為1 mol·L－1，c(H2O)為3 mol·L－1，則正、逆反應(yīng)速率的比較為v正________v逆(填“>”、“<”或“＝”)。

Answer 1

【答案】 吸熱 830 50% <

【解析】分析:(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式和化學(xué)平衡常數(shù)的概念書寫K的表達(dá)式；
(2)根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡和化學(xué)平衡常數(shù)的影響分析;
(3)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系分析;

（4）根據(jù)800℃時(shí)，與K比較判斷反應(yīng)方向，如果＞K，則反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，如果=K，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，如果＜K，則反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)。

詳解:(1)已知化學(xué)反應(yīng): CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，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=；因此，本題正確答案是:；
(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)，由表可以知道:升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)增大，說(shuō)明化學(xué)平衡正向移動(dòng)，因此正反應(yīng)方向吸熱，因此，本題正確答案是:吸熱；
(3)某溫度下,平衡濃度符合下式: c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，即=1,由表中數(shù)據(jù)可以知道,K=1時(shí)溫度為830℃；

設(shè)反應(yīng)的CO2為xmol，則消耗的H2為xmol，生成CO和H2O均是xmol，用三行式分析如下:

CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)

起始物質(zhì)的量（mol） 1 1 0 0

轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量（mol） x x x x

平衡物質(zhì)的量（mol）1-x 1-x x x

K===1，解得x=0.5，則CO2的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%。

因此，本題正確答案是:830；50%；

（4）= =1＞0.9，所以v正＜v逆。