Question

（12分）在體積不變的2L密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如表：

t℃	500	600	800	900	1000
K	0.5	0.6	1.0	1.3	1.5

回答下列問題：

（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝________。

（2）該反應(yīng)正反應(yīng)為_____反應(yīng)(選填“吸熱”“放熱”)。

（3）某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：

3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，試判斷此時的溫度為________。

（4）若800 ℃時，向容器中充入2 mol CO2、2 mol H2，反應(yīng)進(jìn)行到5min內(nèi)，容器內(nèi)CO的體積分?jǐn)?shù)為20%，則用CO2表示的平均反應(yīng)速率為 ，達(dá)到平衡后，CO2的轉(zhuǎn)化率為 。

（5）800 ℃時，容器中的反應(yīng)已達(dá)到平衡。在其他條件不變的情況下，擴(kuò)大容器的體積。平衡________移動(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”)。

Answer 1

（1） （2）吸熱 （3）600 ℃

（4）0．08 mol·（L·min）—1；50% （5）不

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)平衡常數(shù)的定義，可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=；

（2）溫度升高，平衡常數(shù)增大，說明溫度升高，平衡正向移動，所以該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；

（3）平衡時，根據(jù)3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，可知K==3/5=0．6，

所以該溫度是600 ℃；

（4）因為該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量不變的可逆反應(yīng)，則平衡時氣體的總物質(zhì)的量是2+2=4mol，所以CO的物質(zhì)的量是4mol×20%=0．8mol，則消耗二氧化碳的物質(zhì)的量也是0．8mol，所以二氧化碳的反應(yīng)速率是0．8mol/2L/5min=0．08 mol·（L·min）-1；800 ℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)是1，設(shè)平衡時，二氧化碳的物質(zhì)的量減少xmol，則

CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)

開始（mol） 2 2

轉(zhuǎn)化（mol） x x x x

平衡（mol） 2-x 2-x x x

根據(jù)題意，則(x×x)/[(2-x)×(2-x)] =1，解得x=1，所以平衡時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率是1mol/2mol×100%=50%；

（5）800 ℃時，容器中的反應(yīng)已達(dá)到平衡。在其他條件不變的情況下，擴(kuò)大容器的體積，壓強(qiáng)減小，而壓強(qiáng)的改變對該反應(yīng)無影響，因為該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量不變的可能反應(yīng)，所以平衡不移動。

考點：考查平衡常數(shù)的表達(dá)與應(yīng)用，反應(yīng)速率的計算，平衡移動的判斷