Question

已知298K時(shí)：
反應(yīng)Ⅰ：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-484.0kJ?mol^-1
反應(yīng)Ⅱ：CO（g）+1/2O₂（g）?CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1
（1）298K時(shí)，將a mol CO₂與b mol H₂混合氣體充入容積為1L的密閉容器中，2min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)得產(chǎn)物CO的濃度為c mol?L^-1．則：
①v（H₂）=

c

2

mol?L^-1?min^-1

．
②CO₂與H₂發(fā)生反應(yīng)生成CO和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為

CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H=+41.0kJ?mol^-1

．若不同溫度下發(fā)生上述反應(yīng)，其化學(xué)平衡常數(shù)K（700℃）

＜

 K（830℃）（填寫(xiě)“＜”、“＞”或“=”）
（2）向容積為1L的密閉容器中加入0.050mol CO和0.025mol O₂，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，達(dá)平衡后測(cè)得c（CO₂）=0.040mol?L^-1．則：①能說(shuō)明反應(yīng)Ⅱ已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

bc

（填寫(xiě)序號(hào)）．
a．v（CO₂）=2v （O₂）              b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c．v_逆（CO）=2v_正（O₂）            d．容器內(nèi)氣體的密度保持不變
②該溫度條件下，反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)平衡常數(shù)K=

56.56

．
③某溫度下，CO的平衡轉(zhuǎn)化率（a）與體系總壓強(qiáng)（P）的關(guān)系如下圖所示．
平衡狀態(tài)由a變到b時(shí)，平衡常數(shù)K（a）

=

K（b）（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析：（1）已知298K時(shí)：
反應(yīng)Ⅰ：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-484.0kJ?mol^-1
反應(yīng)Ⅱ：CO（g）+1/2O₂（g）?CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1
利用蓋斯定律將Ⅰ×

1

2

-Ⅱ可得CO₂ （g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O（g）△H=+41.0 kJ?mol^-1，
計(jì)算CO的反應(yīng)速率，利用反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可計(jì)算氫氣的反應(yīng)速率；
（2）①達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，以此衍生的一些物理量也不發(fā)生變化，以此判斷；
②計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度，根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算；
③平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù)，與壓強(qiáng)無(wú)關(guān)．

解答：解：（1）已知298K時(shí)：
反應(yīng)Ⅰ：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-484.0kJ?mol^-1
反應(yīng)Ⅱ：CO（g）+1/2O₂（g）?CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1
利用蓋斯定律將Ⅰ×

1

2

-Ⅱ可得CO₂ （g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O（g）△H=+41.0 kJ?mol^-1，
①v（H₂）=v（CO）=

cmol/L

2min

=

c

2

mol?L^-1?min^-1，
故答案為：

c

2

mol?L^-1?min^-1；
②由以上分析可知，CO₂與H₂發(fā)生反應(yīng)生成CO和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為CO₂ （g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O（g）△H=+41.0 kJ?mol^-1，因正反應(yīng)吸熱，則升高溫度平衡向正方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，
故答案為：CO₂ （g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O（g）△H=+41.0 kJ?mol^-1；＜；
（2）①對(duì)于CO（g）+1/2O₂（g）?CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1，
a．無(wú)論是否達(dá)到平衡狀態(tài)都存在v（CO₂）=2v （O₂），故a錯(cuò)誤；              
b．由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不等，則容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，可說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；
c．v_逆（CO）=2v_正（O₂），可說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，故c正確；            
d．無(wú)論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，容器內(nèi)氣體的密度保持不變，故d錯(cuò)誤．
故答案為：bc；
②CO（g）+

1

2

O₂（g）?CO₂（g）
開(kāi)始（mol/L）：0.05    0.025       0
轉(zhuǎn)化（mol/L）：0.04    0.02       0.04
平衡（mol/L）：0.01    0.005      0.04
則k=

0.04

0.01× 0.005

=56.56，
故答案為：56.56；
③平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù)，與壓強(qiáng)無(wú)關(guān)，平衡常數(shù)不變，故答案為：=．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了反應(yīng)速率的計(jì)算、平衡常數(shù)的計(jì)算、平衡狀態(tài)的判斷等知識(shí)點(diǎn)，難度不大，注意平衡狀態(tài)的判斷中，只有反應(yīng)前后改變的物理量才能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)．