Question

【題目】在一定體積的密閉容器中，進行如下化學(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：

T/ ℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

請回答下列問題：

（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K=________________________。

（2）該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為_____________反應(yīng)(選填“吸熱”或“放熱”)。

（3）某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度滿足關(guān)系式：3c(CO2)·c(H2) = 5c(CO)·c(H2O)，該溫度為______。

（4）若830℃時，該容器中的反應(yīng)已達到化學(xué)平衡狀態(tài)：

①在其他條件不變時，再向容器中充入2 mol CO2，達到新平衡后，與原平衡相比，H2的轉(zhuǎn)化率_____（填“增大”“不變”或“減小”）。

②在其他條件不變時，再向容器中充入1 mol CO、2 mol H2O，達到新平衡后，其化學(xué)平衡常數(shù)K__1.0（選填“＞”“＜”或“=”）。

（5）若1200℃時，某個時刻，該密閉容器中的CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2 mol·L-1、2 mol·L－1、4 mol·L－1、4 mol·L－1，此時上述反應(yīng)________（填“正向” “逆向”或“處于平衡狀態(tài)”）。

Answer 1

【答案】 K = c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2) 吸熱 700℃ 增大 = 逆向

【解析】（1）.因平衡常數(shù)等于生成物的平衡濃度冪之積除以反應(yīng)物的平衡濃度冪之積，所以K=c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2)，故答案為：K= c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2)；

（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）.根據(jù)K=c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2)可知，當3c(CO2)·c(H2) = 5c(CO)·c(H2O)時，K=3/5=0.6，故該溫度為700℃，所以答案是：700℃。

（4）. ①在其他條件不變時，再向容器中充入2 mol CO2，根據(jù)平衡移動原理，此時平衡正向移動，H2的消耗量增大，轉(zhuǎn)化率增大，故答案為：增大。

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當溫度為830℃時，化學(xué)平衡常數(shù)K為1.0，因平衡常數(shù)的大小只與溫度有關(guān)，在其他條件不變時，再向容器中充入1 mol CO、2 mol H2O，達到新平衡后，因未改變溫度，故平衡常數(shù)不變，K仍然為1.0，故答案為：＝。

（5）. 若1200℃時，某個時刻，該密閉容器中的CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2 mol·L-1、2 mol·L－1、4 mol·L－1、4 mol·L－1，則此時該反應(yīng)的濃度商Qc=（4 mol·L－1×4 mol·L－1）÷（2 mol·L-1×2 mol·L－1）=4，因1200℃時K=2.6，故Qc＞K，則平衡逆向移動，故答案為：逆向。