Question

【題目】在體積為2L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表達式為K＝________________。

（2）該反應為____________反應（選填吸熱、放熱），原因是_____________________。

（3）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態的依據是________________（多選扣分）。

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 _______________℃。該溫度下，若向容器中分別加入2mol H2和2molCO2，10s后達到平衡，則這段時間內υ(H2)=_______________, CO2的轉化率為_____________。

Answer 1

【答案】 吸熱 溫度升高，平衡常數增大，平衡正向移動，則正反應吸熱 b、c 830 0.05mol/(L s) 50 %

【解析】（1）化學反應平衡常數是生成物濃度的系數次方相乘再比上反應物濃度的系數次方相乘，所以是。

（2）該反應隨著溫度的升高平衡常數K值不斷增大，所以正反應是吸熱反應。

（3）容器中壓強不變就是氣體的物質的量不變，該反應本身就是氣體物質的量不變的反應，所以不能說明反應達平衡，選項a錯誤。混合氣體中 c（CO）不變，說明反應“停止”了，即反應達到平衡狀態，選項b正確。υ正（H2）＝υ逆（H2O），說明反應的正逆反應速率相等，反應達平衡，選項c正確。c（CO2）＝c（CO），但是沒有說不隨時間改變，那么有可能出現瞬間相等，然后變化，所以選項d錯誤。

（4）平衡濃度符合下式：c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），即反應的K=1，根據表中數據得到，該反應的溫度為830℃。該溫度下，若向容器（2L）中分別加入2mol H2、CO2，有：

CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）

起始： 1 1 0 0

反應： X X X X

平衡： 1-X 1-X X X （以上單位為mol/L）

所以有 ，解得X=0.5mol/L。

所以