Question

在一定體積的密閉容器中，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的關系如下表：

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

回答下列問題：
（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=

 

．
（2）該反應為

 

反應（選填吸熱、放熱）．
（3）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．υ_正（H₂）=υ_逆（H₂O）          d．c（CO₂）=c（CO）
（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O），試判斷此時的溫度為

 

℃．
（5）830⁰C時，若起始時加入CO₂、H₂均為0.05mol，該溫度下達到平衡時CO₂轉(zhuǎn)化率是

 

，若再加入0.02mol H₂和 0.01mol H₂O則平衡的移動方向

 

．

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡的影響因素,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學方程式和平衡常數(shù)概念書寫平衡常數(shù)；
（2）平衡常數(shù)隨溫度升溫增大，說明平衡正向進行，結(jié)合平衡移動原理分析判斷；
（3）平衡狀態(tài)是正逆反應速率相同，各組分含量保持不變；
（4）依據(jù)平衡常數(shù)計算式和圖表數(shù)據(jù)分析判斷；
（5）依據(jù)化學平衡三段式列式計算消耗二氧化碳的物質(zhì)的量，結(jié)合轉(zhuǎn)化率=

消耗量

起始量

×100%計算和判斷．

解答： 解：（1）CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），反應的平衡常數(shù)K=

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

，故答案為：

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

；
（2）圖表中平衡常數(shù)隨溫度升高增大，說明升溫平衡正向進行，正反應是吸熱反應，故答案為：吸熱；
（3）a．反應前后氣體體積不變，反應過程中和平衡狀態(tài)壓強不變，容器中壓強不變不能說明費用達到平衡狀態(tài)，故錯誤；                
b．混合氣體中 c（CO）不變是平衡標志，故b正確；
c．反應速率之比等于化學方程式系數(shù)之比，是正反應速率之比，υ_正（H₂）=υ_逆（H₂O） 表面水的正逆反應速率相同，反應達到平衡狀態(tài)，故c正確；
d．c（CO₂）=c（CO）和起始量和消耗量有關，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故d錯誤；
故答案為：bc；
（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O），K=1，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，平衡常數(shù)隨溫度變化，溫度不變，平衡常數(shù)不變，判斷此時的溫度為830℃；
故答案為：830；
（3）830℃，在固定容器的密閉容器中放入0.05molCO₂和0.05molH₂，設消耗二氧化碳物質(zhì)的量為x；
                 CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
起始量（mol）     0.05    0.05    0       0
變化量（mol）      x       x      x       x
平衡量（mol）    0.05-x  0.05-x   x       x 
K=

x2

(0.05-x)(0.05-x)

=1
x=0.025mol
平衡后二氧化碳的轉(zhuǎn)化率=

0.025

0.05

×100%=50%，
再加入0.02mol H₂和 0.01mol H₂O則有Qc=

0.025×(0.025+0.01)

0.025×(0.025+0.02)

=

7

9

＜1，所以反應向正反應方向進行，
故答案為：50%；，向正反應方向移動．

點評：本題考查學生可逆反應的特征以及化學平衡移動方面的知識，平衡常數(shù)計算，平衡標志分析是關鍵，注意知識的積累是解題的關鍵，難度不大．