Question

【題目】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(填“吸熱”“放熱”)。

（3）能說明該反應達到化學平衡狀態的是________。

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)

（4）某溫度下，平衡濃度符合下式： 3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，試判斷此時的溫度為 ℃。

（5） 830℃時，在1L密閉容器中分別投入lmolH2和lmolCO2反應達到化學平衡時，CO2的轉化率為 ；保持溫度不變，在平衡體系中再充入1molH2和lmolCO2重新達到化學平衡時，CO2的平衡轉化率 (填“增大”、“減小”或“不變”)

Answer 1

【答案】(12分)（1）c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2)(2分)（2）吸熱(2分)

（3）b、c(2分)（4）700(2分)（5）50%(2分)不變(2分)

【解析】

試題分析：（1）CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，反應的平衡常數K=；

（2）圖表中平衡常數隨溫度升高增大，說明升溫平衡正向進行，正反應是吸熱反應；

（3）a．反應前后氣體體積不變，反應過程中和平衡狀態壓強不變，容器中壓強不變不能說明費用達到平衡狀態，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，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，故d錯誤；故答案為bc；

（4）某溫度下，平衡濃度符合下式： 3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，K=0.6，依據圖表數據可知，平衡常數隨溫度變化，溫度不變，平衡常數不變，判斷此時的溫度為700℃；

（5） CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

起始物質的量(mol)1 1 0 0

變化物質的量(mol)n n n n

平衡物質的量(mol)1-n 1-n n n

則[(nmol/1L)×(nmol/1L)]÷[(1-nmol/1L)×1-(nmol/1L)]=1，

解得：n=0.5mol，則CO2的轉化率為0.5mol÷1mol×100%=50%；

因反應體系中氣體反應物和氣體生成化學計量數之和相等，保持溫度不變，在平衡體系中再充入1molH2和lmolCO2重新達到化學平衡時，平衡不移動，CO2的平衡轉化率不變。