Question

【題目】在體積恒定為3L的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關系如表：

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

回答下列問題：

(1)上述反應涉及三種元素，其中原子半徑最大的元素核外電子排布式為_________，原子核外電子運動狀態(tài)最多的元素是_______(寫元素符號)。

(2)上述反應所涉及的四種物質中非極性分子的沸點順序是_____，其主要原因是_________。

(3)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為_______；該反應的正方向是________反應(選填“吸熱”、放熱)

(4)某溫度下，2min內生成10.8g H2O(g)，用CO濃度變化表示這段時間內的平均反應速率為____________；若平衡時各物質濃度符合下式：c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，試判斷此時的溫度為_________℃

(5)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是_______

a.容器中壓強不變 b.混合氣體中c(CO)不變

c.v正(H2)=v逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)

Answer 1

【答案】1s22s22p2 O CO2＞H2 兩者皆為分子晶體，二氧化碳式量大于氫氣 K= 吸熱 0.1mol/(L·min) 830 bc

【解析】

（1）反應涉及C、H、O三種元素，原子半徑最大的是C，原子核外電子運動狀態(tài)數(shù)目等于其核外電子數(shù)；

（2）四種物質中非極性分子是CO2和H2；

（3）根據(jù)化學平衡常數(shù)的概念來書寫；根據(jù)溫度對化學平衡、化學平衡常數(shù)的影響來回答，平衡常數(shù)隨溫度升高增大，說明平衡正向進行；

（4）反應速率v=，根據(jù)c(CO2)c(CH2)=c(CO)c(H2O)計算化學平衡常數(shù)，再判斷溫度；

（5）化學平衡狀態(tài)的標志：正逆反應速率相等，各組分含量保持不變。

（1）反應涉及C、H、O三種元素，根據(jù)半徑變化規(guī)律得出，原子半徑最大的是C，

其核外電子排布式為1s22s22p2；原子核外電子運動狀態(tài)數(shù)目等于其核外電子數(shù)，故原子核外電子運動狀態(tài)最多的元素是O，故答案為：1s22s22p2；O；

（2）四種物質中非極性分子是CO2和H2，兩者皆為分子晶體，二氧化碳式量大于氫氣，故二氧化碳范德華力大于氫氣，故沸點CO2＞H2；故答案為：CO2＞H2；兩者皆為分子晶體，二氧化碳式量大于氫氣；

（3）因平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積，CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）反應的平衡常數(shù)K=；化學平衡常數(shù)的大小只與溫度有關，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動，由表可知：升高溫度，化學平衡常數(shù)增大，說明化學平衡正向移動，因此正反應方向吸熱，故答案為：；吸熱；

（4）n(H2O)==0.6mol，則n(CO)= n(H2O)=0.6mol，==0.2mol/L，v(CO)==0.1mol/(L·min)；若平衡時各物質濃度符合下式：c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，此時K==1.0，根據(jù)表格數(shù)據(jù)，判斷溫度為830℃；故答案為：0.1mol/(L·min)；830；

（5）a、反應是一個反應前后體積不變的反應，壓強的改變不會要引起平衡移動，故a不符合題意；

b、混合氣體中c（CO）不變，說明正逆反應速率相等，故b符合題意；

c、υ正（H2）=υ正（H2O），說明正逆反應速率相等，達平衡狀態(tài)，故c符合題意；

d、平衡時，兩者的濃度不變，而不一定相等，故d不符合題意；

故答案為bc。