Question

【題目】煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數、投料比等問題．已知：CO （g）+H2O （g）H2 （g）+CO2 （g）平衡常數K隨溫度的變化如下表：

溫度/℃	400	500	800
平衡常數K	9.94	9	1

回答下列問題
（1）該反應的平衡常數表達式K= ， △H=0（填“＜”、“＞”、“=”）
（2）已在一定溫度下，C（s）+CO2 （g）2CO （g）平衡常數K1；
C （s）+H2O（g）CO（g）+H2 （g）平衡常數K2則K、K1、K2 ， 之間的關系是；
（3）800℃時，向一個10L的恒容反應器中充入0.40molCO和1.60mol水蒸氣，經一段時間后反應達到平衡，此時CO的轉化率為：若保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.10molCO和0.40molCO2 ， 此時v正v逆 （填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

【答案】
（1）；＜
（2）K=
（3）80%；=
【解析】解：（1）平衡常數等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積，故K= ，依據圖表數據分析，升高溫度，平衡常數減小，平衡逆向移動，故正反應為放熱反應；
所以答案是：K= ；＜；（2）①C（s）+CO2（g）2CO（g）平衡常數K1；②C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）平衡常數K2；③CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）平衡常數K；③=②﹣①，故K= ，
所以答案是：K= ；（3）對于反應 CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g），

	CO（g）	+ H2O（g）	H2（g）	+ CO2（g）
開始（mol/L）：	0.04	0.16	0	0
變化（mol/L）：	c	c	c	c
平衡（mol/L）：	0.04﹣c	0.16﹣c	c	c

所以 =9，解得c=0.032
所以CO的轉化率為 ×100%=80%．
則平衡時各量為：
對于反應 CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g），
開始（mol/L）：0.04 0.16 0 0
變化（mol/L） 0.032 0.032 0.032 0.032
平衡（mol/L）：0.008 0.128 0.032 0.032
改變后的量為：CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g），
改變后（mol/L）：0.018 0.128 0.032 0.072
Qc= =1=K，所以平衡不移動，
所以答案是：80%；=．
【考點精析】本題主要考查了化學平衡狀態本質及特征和化學平衡的計算的相關知識點，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%才能正確解答此題．