Question

【題目】煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數、投料比及產率等問題。

已知CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)的平衡常數隨溫度的變化如下表：

試回答下列問題：

（1）上述反應的正反應是________反應(填“放熱”或“吸熱”)。

（2）某溫度下，上述反應達到平衡后，保持容器體積不變升高溫度，逆反應速率________(填“增大”、“減小”或“不變”)，容器內混合氣體的壓強________(填“增大”、“減 小”或“不變”)。

（3）830 ℃時，在恒容反應器中發生上述反應，按下表中的物質的量投入反應混合物，其中向逆反應方向進行的有______(選填字母)

（4）在830 ℃時，在2 L的密閉容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)達到平衡時，H2(g)的體積分數是__________。

Answer 1

【答案】

（1）放熱

（2）增大 、增大

（3）AC

（4）24%

【解析】

試題分析：（1）根據表中數據可知升高溫度平衡常數減小，這說明升高溫度平衡向逆反應方向進行，因此上述反應的正反應是放熱反應。

（2）某溫度下，上述反應達到平衡后，保持容器體積不變升高溫度，逆反應速率增大。由于反應前后體積不變，則根據PV＝nRT可知容器內混合氣體的壓強增大。

（3）830 ℃時，在恒容反應器中發生上述反應，按下表中的物質的量投入反應混合物，由于反應前后體積不變，則用物質的量表示濃度計算濃度熵，即此時濃度熵分別是＝1.2、＝0.9、、＝1，所以向逆反應方向進行的有A、C。

（4） CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)

起始濃度（mol/L） 2 3 0 0

轉化濃度（mol/L） x x x x

平衡濃度（mol/L） 2－x 3－x x x

則

解得x＝1.2

所以H2(g)的體積分數＝＝24%。