Question

【題目】【加試題】Ⅰ煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比等問題。

已知：CO (g)+H2O (g)H2 (g)+CO2 (g)平衡常數(shù)K隨溫度的變化如下表

溫度/℃	400	500	800
平衡常數(shù)K	9.94	9	1

回答下列問題

（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= ，△H 0(填“＜”、“＞”、“=”)

（2）已知在一定溫度下，C(s)+CO2 (g)2CO (g)平衡常數(shù)K1

C(s)+H2O (g)H2 (g)+CO (g)平衡常數(shù)K2，

則K、K1、K2，之間的關(guān)系是 。

（3）800℃時(shí)，向一個(gè)10L的恒容反應(yīng)器中充入0.40molCO和1.60mol水蒸氣，經(jīng)一段時(shí) 間后反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為 ；若保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.10molCO和0.40mol CO2，此時(shí)v正 v逆 (填“＞”、“=”或“＜”)．

Answer 1

【答案】（1）K= ＜

（2）)K=

（3） 80% =

【解析】

試題分析：（1）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，故K=，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析，升高溫度，平衡常數(shù)減小，平衡逆向移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

（2）①C(s)+CO2(g)2CO(g)平衡常數(shù)K1；

②C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)平衡常數(shù)K2；

③CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常數(shù)K；

③=②-①，故K=；

（3）對于反應(yīng) CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，

開始(mol/L)：0.04 0.16 0 0

變化(mol/L)：c c c c

平衡(mol/L)：0.04-c 0.16-c c c

所以=9，解得c=0.032；

所以CO的轉(zhuǎn)化率為×100%=80%；

則平衡時(shí)各量為：

對于反應(yīng) CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，

開始(mol/L)：0.04 0.16 0 0

變化(mol/L) 0.032 0.032 0.032 0.032

平衡(mol/L)：0.008 0.128 0.032 0.032

改變后的量為：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，

改變后(mol/L)：0.018 0.128 0.032 0.072

Qc==1=K，所以平衡不移動(dòng)。