Question

現有反應CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0，850℃時，平衡常數K=1
（1）若升高溫度到950℃時，達到平衡時K

 

1（用“＞、=、＜”表示）．
（2）850℃時，若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0mol CO、3.0molH₂O、1.0mol CO₂和 x molH₂，則：
①當x=5.0時，上述平衡向

 

（填正反應或逆反應）方向進行．
②若要使上述反應開始時向正反應方向進行，則x應滿足的條件是

 

．
（3）在350℃時，保持溫度不變，將1molCO₂和3molH₂充入一密閉恒容容器中，充分反應生成甲醇蒸汽和水蒸氣達到平衡后，若CO₂轉化率為a，則容器內的壓強與起始壓強之比為

 

；若350℃時，保持溫度不變，將1molCO₂和3molH₂充入一密閉恒壓容器中，充分反應達到平衡后，若CO₂轉化率為b，則a

 

b（用“＞、=、＜”表示）．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：（1）反應是放熱反應升溫平衡逆向進行，平衡常數減�。�
（2）①依據濃度商計算和平衡常數比較反應進行方向；
②若要使上述反應開始時向正反應方向進行，滿足Q＜K分析計算；
（3）根據化學平衡的三段法計算平衡時各物質的物質的量，再利用反應前后氣體的物質的量之比等于壓強之比來計算壓強之比；根據壓強對平衡移動的影響來確定平衡的移動方向；

解答： 解：（1）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）；△H＜0，在850℃時，平衡常數K=1，升溫到950℃時，平衡常數隨溫度變化，反應是放熱反應，升溫平衡逆向進行，平衡常數減小，K＜1；
故答案為：＜；
（2）①850℃時，若向一容積可變的密閉容器中同時充入 1.0molCO、3.0molH₂O、1.0molCO₂和 xmolH₂，當x=5.0時，反應前后氣體體積不變，可以利用物質的量代替平衡濃度計算濃度商，Q=

5.0×1.0

1.0×3.0

=

5

3

＞K=1，平衡逆向進行；
故答案為：逆反應；
②若要使上述反應開始時向正反應方向進行，滿足Q＜K，Q=

x×1.0

1.0×3.0

＜1，x＜3.0，則x應滿足的條件是0＜x＜3；
故答案為：0＜x＜3；
（3）由化學平衡的三段模式法計算可知，
CO₂ （g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g）
起始  1        3       0        0
變化  a        3 a      a        a
平衡 1-a       3-3a     a        a
根據相同條件下氣體的壓強之比等于物質的量之比，
則容器內的壓強與起始壓強之比為

1-a+3-3a+a+a

1+3

=

2-a

2

，若350℃時，保持溫度不變，將1molCO₂和3molH₂充入一密閉恒壓器中，由于反應中氣體的物質的量
是減小的，所以恒壓相當于在恒容的基礎上加大壓強，平衡會正向移動，CO₂轉化率會增大，即a＜b．
故答案為：

2-a

2

；＜；

點評：本題考查了化學平衡影響因素分析，平衡計算應用，主要是條件改變判斷移動的理解應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．