Question

一定溫度下在體積為5L的密閉容器中發生可逆反應．
（1）若某可逆反應的化學平衡常數表達式為：K=

c(CO)?c(H2)

c(H2O)

①寫出該反應的化學方程式：

C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）

；
②能判斷該反應一定達到化學平衡狀態的依據是

A、B、C

 （填選項編號）．
A．容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化
B．υ正（H₂O）=υ逆（H₂）
C．容器中氣體的密度不隨時間而變化
D．容器中總質量不隨時間而變化
E．消耗n mol H₂的同時消耗n mol CO
（2）已知N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.3kJ?mol^?1，在一定溫度和催化劑的條件下，向一密閉容器中，通入1molN₂和3molH₂，達到平衡狀態Ⅰ；相同條件下，向另一體積相同的密閉容器中通入0.9molN₂、2.7molH₂和0.2molNH₃，達到平衡狀態Ⅱ，則：（①-④小題填大于、等于、小于）
①兩個平衡狀態的平衡常數的關系：Ⅰ

等于

Ⅱ
②H₂的百分含量Ⅰ

等于

Ⅱ
③N₂的轉化率：Ⅰ

大于

Ⅱ
④反應放出的熱量：Ⅰ

大于

Ⅱ（二者均放熱）
⑤該反應的逆反應速率隨時間變化的關系如圖．t₁時改變了某種條件，改變的條件可能是

加壓

．

Answer 1

分析：（1）①根據平衡常數的定義，即可寫出發生反應的化學方程式；
 ②化學平衡的根本原因是正、逆反應速率相等，反應混合物中各組分的百分含量保持不變，然后根據具體的化學方程式，逐一判斷．
（2）已知N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.3kJ?mol^-1，在一定溫度和催化劑的條件下，向一密閉容器中，通入1molN₂和3molH₂，達到平衡狀態Ⅰ，相同條件下，向另一體積相同的密閉容器中通入0.9molN₂、2.7molH₂和0.2molNH₃，轉化起始量為1molN₂和3molH₂，達到平衡狀態Ⅱ和平衡狀態Ⅰ相同，屬于等效平衡，
①溫度不變平衡常數不變；
②達到平衡時平衡狀態Ⅱ和平衡狀態Ⅰ相同，屬于等效平衡，所以H₂的百分含量相同；
③由于平衡Ⅱ開始時加入了0.2molNH₃，所以N₂的轉化生成的氨氣的量比平衡Ⅰ少，；
④由于平衡Ⅱ開始時加入了0.2molNH₃，所以N₂的轉化生成的氨氣的量比平衡Ⅰ少，反應放出的熱量反應放出的熱量比平衡Ⅰ少；
⑤t₁時改變了某種條件，正逆速率都增大，平衡正移，所以改變條件為加壓；

解答：解：（1）①根據平衡常數的定義，生成物濃度的冪之積與反應物濃度的冪之積之比為平衡常數，反應的方程式為C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂ （g），
故答案為：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂ （g）；
②A、反應前后氣體的體積不相同，容器中氣體的平均相對分子質量不斷減小，當不隨時間變化即達到平衡，故A正確；
B、υ_正（H₂O）=υ_逆（H₂）時，反應達到平衡，故B正確；
C、反應開始時，容器中氣體的密度不斷減小，當不隨時間變化時，反應達到平衡，故C正確；
D、容器中總質量自始至終不隨時間而變化，故D錯誤；
E、消耗n mol H₂的同時消耗n mol CO，反應都代表逆反應，故E錯誤；
故答案為：A、B、C；
（2）已知N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.3kJ?mol^-1，在一定溫度和催化劑的條件下，向一密閉容器中，通入1molN₂和3molH₂，達到平衡狀態Ⅰ；相同條件下，向另一體積相同的密閉容器中通入0.9molN₂、2.7molH₂和0.2molNH₃，轉化起始量為1molN₂和3molH₂，達到平衡時平衡狀態Ⅱ和平衡狀態Ⅰ相同，屬于等效平衡；
①溫度不變平衡常數不變，所以兩個平衡狀態的平衡常數的關系：Ⅰ等于Ⅱ，
故答案為：等于；
②達到平衡時平衡狀態Ⅱ和平衡狀態Ⅰ相同，屬于等效平衡，所以H₂的百分含量Ⅰ等于Ⅱ，
故答案為：等于；
③由于平衡Ⅱ開始時加入了0.2molNH₃，所以N₂的轉化生成的氨氣的量比平衡Ⅰ少，則轉化率：Ⅰ大于Ⅱ，
故答案為：大于；
④由于平衡Ⅱ開始時加入了0.2molNH₃，所以N₂的轉化生成的氨氣的量比平衡Ⅰ少，反應放出的熱量反應放出的熱量比平衡I少，所以：Ⅰ大于Ⅱ，
故答案為：大于；（二者均放熱）
⑤該反應的逆反應速率隨時間變化的關系如圖．t₁時改變了某種條件，正逆速率都增大，平衡正移，所以改變條件為加壓，
故答案為：加壓．

點評：本題是一道化學反應速率與平衡的綜合題，考查了平衡常數的含義，化學平衡狀態的判斷標志，等效平衡，綜合性強，難度較大．