Question

【題目】在一定溫度下，將3 molCO2和2 mol H2混合于2 L恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。回答下列問題：

（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=__________________________。

（2）已知700℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1=0.60，則該溫度下反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

的平衡常數(shù)K2=____________，反應(yīng)CO2(g)+ H2(g) CO(g)+ H2O(g)的平衡常數(shù)K3=___________。

（3）已知在1000℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K4=1.0，則該反應(yīng)為_________反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。

（4）能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是____________（填標號）。

a. 容器中壓強不變 b.c(CO2)=c(CO)

c.CO2的生成速率等于H2的消耗速率 d.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

（5）在1000℃下，將3 molCO2和2 mol H2混合于2 L恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：CO2(g)+ H2(g)CO(g)+ H2O(g)，某時刻CO2的物質(zhì)的量為2.0 mol，則此時v(正)__________v(逆) （填“>”“<”或“=”）；該溫度下反應(yīng)達到平衡時，CO2的轉(zhuǎn)化率為____________________。

Answer 1

【答案】 1.67 0.77 吸熱 c > 40%

【解析】試題分析：每個產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的連乘積與每個反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的連乘積之比是平衡常數(shù)；（2）同溫度下，正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)； CO2(g)+ H2(g) CO(g)+ H2O(g)的平衡常數(shù) ；（3）700℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1=0.60、1000℃時， K4=1.0，升高溫度平衡常數(shù)增大，說明平衡正向移動；（4）根據(jù)平衡標志分析；（5）利用“三段式”計算。

解析：（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=；（2）同溫度下，正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，700℃時，反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)K1=0.60，則CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)=1.67； ； CO2(g)+ H2(g) CO(g)+ H2O(g)的平衡常數(shù) 0.77；（3）700℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1=0.60、1000℃時， K4=1.0，升高溫度平衡常數(shù)增大，平衡正向移動，所以正反應(yīng)吸熱；（4）a. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，壓強是恒量，所以容器中壓強不變不一定平衡，故a錯誤； b.c(CO2)=c(CO)時，隨時間延長濃度不一定保持不變，所以不一定平衡，故b錯誤； c.CO2的生成速率等于H2的消耗速率，正逆反應(yīng)速率相等，一定達到平衡狀態(tài)，故c正確； d. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量、氣體質(zhì)量都不變 ，根據(jù) ，平均相對分子質(zhì)量是恒量， 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變不一定平衡，故d錯誤。（5）在1000℃下，將3 molCO2和2 mol H2混合于2 L恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：CO2(g)+ H2(g)CO(g)+ H2O(g)，某時刻CO2的物質(zhì)的量為2.0mol，

，所以 平衡正向移動，v(正)>v(逆)；

，x=0.6，CO2的轉(zhuǎn)化率為 。