Question

【題目】在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：
CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g），其化學平衡常數K和溫度t的關系如表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

回答下列問題：
（1）該反應的化學平衡常數表達式為K= ， 該反應為反應（選填“吸熱”、“放熱”）．
（2）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態的依據是；
A.容器中壓強不變
B.混合氣體中c（CO）不變
C.v逆（H2）=v正（H2O）
D.c（CO2）=c（CO）
（3）830℃時，容器中的反應已達到平衡．在其他條件不變的情況下，在此溫度下，若該容器中含有1molCO2、1.2molH2、0.75molCO、1.5molH2O，這狀態（是或否）處于平衡狀態？若不是，反應向哪個方向進行？ ． （選填“向正反應方向”、“向逆反應方向”）．
（4）若830℃時，向容器中充入lmolCO、5molH2O，反應達到平衡后，CO的轉化率為 ．

Answer 1

【答案】
（1）；放熱
（2）BC
（3）否；向逆反應方向
（4）83.3%（或83%，或5/6）
【解析】解：（1）化學平衡常數K等于生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，但不包含固體和純液體，所以該反應化學平衡常數K= ；升高溫度平衡向吸熱方向移動，根據表中數據知，升高溫度化學平衡常數減小，說明平衡逆向移動，則正反應是放熱反應，
所以答案是： ；放熱；（2）A．該反應前后氣體物質的量不變，所以反應是否達到平衡狀態容器中壓強都不變，所以不能判斷平衡狀態，故錯誤；
B．混合氣體中c（CO）不變時，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，故正確；
C．v逆（H2）=v正（H2O）=v正（H2），正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，故正確；
D．c（CO2）=c（CO）時該反應可能達到平衡狀態也可能沒有達到平衡狀態，與反應物初始量及轉化率有關，所以不能判斷平衡狀態，故錯誤；
故選BC；（3）因為該反應中各氣體計量數都是1，所以化學平衡常數也等于生成物物質的量之積與反應物物質的量之積的比，830℃時，化學平衡常數K=1.0，若該容器中含有1molCO2、1.2molH2、0.75molCO、1.5molH2O，該體系中濃度商= =1.07＞1，該反應沒有達到平衡狀態，要使反應達到平衡狀態，應該向逆反應方向移動，
所以答案是：否；向逆反應方向；（4）該溫度下化學平衡常數K為1.0，設參加反應的n（CO）=xmol，根據方程式知，參加反應的n（H2O）=n（H2）=n（CO2）=n（CO）=xmol，K= ，x= ,
轉化率= ×100%= =.83.3%（或83%，或5/6），
所以答案是：83.3%（或83%，或5/6）．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用化學平衡狀態本質及特征和化學平衡的計算的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）；反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%．