Question

17．在密閉容器中，將1.0mol CO與1.0mol H₂O混合加熱到800℃，發(fā)生下列反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
一段時(shí)間后該反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得CO的物質(zhì)的量為0.5mol．回答下列問(wèn)題：
①平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為1．
②427℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為9.4，請(qǐng)結(jié)合①中的計(jì)算結(jié)果判斷該反應(yīng)的△H＜0（填“＞”、“=”、“＜”）．

Answer 1

分析 在密閉容器中，將1.0mol CO與1.0mol H₂O混合加熱到800℃，一段時(shí)間后該反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得CO的物質(zhì)的量為0.5mol，則：
           CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol）：1       1        0      0
變化量（mol）：0.5     0.5      0.5    0.5
平衡量（mol）：0.5     0.5      0.5    0.5
①轉(zhuǎn)化率=$\frac{物質(zhì)的量變化量}{起始物質(zhì)的量}$×100%；反應(yīng)前后氣體的體積不變，用物質(zhì)的量代替濃度代入平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$計(jì)算；
②由上述分析可知，800℃時(shí)該反應(yīng)平衡常數(shù)K=1，而427℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為9.4，說(shuō)明降低溫度平衡正向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)．

解答 解：在密閉容器中，將1.0mol CO與1.0mol H₂O混合加熱到800℃，一段時(shí)間后該反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得CO的物質(zhì)的量為0.5mol，則：
           CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol）：1      1        0       0
變化量（mol）：0.5    0.5      0.5     0.5
平衡量（mol）：0.5    0.5      0.5     0.5
①CO轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.5mol}{1mol}$×100%=50%；反應(yīng)前后氣體的體積不變，可以用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，則平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$=$\frac{0.5×0.5}{0.5×0.5}$=1，
故答案為：50%；1；
②由上述分析可知，800℃時(shí)該反應(yīng)平衡常數(shù)K=1，而427℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為9.4，說(shuō)明降低溫度平衡正向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故△H＜0，
故答案為：＜．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算，難度不大，注意平衡常數(shù)只受溫度影響，有利于基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固．