Question

在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關系如下表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問題：
（1）該反應的平衡常數(shù)表達式K=

 

，△H

 

0  （填“＞”“＜”或“=”）；
（2）能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

 （多選扣分）．
（a）容器中壓強不變  （b）混合氣體中c（CO）不變（c）v_正（H₂）=v_逆（H₂O）（d）c（CO₂）=c（CO）
（3）某溫度下，平衡濃度符合下式：0.9?c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O），試判斷此時的溫度為

 

℃．其它條件不變，升高溫度，原化學平衡向

 

反應方向移動（填“正”或“逆”）．
（4）若在一密閉容器中，將一定量的CO與H₂O混合加熱到830℃下達到平衡．若反應開始時CO與H₂O的濃度分別為0.200mol?L^-1和0.100mol?L^-1，平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：

分析：（1）化學平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫；由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高化學平衡常數(shù)越大，升高溫度平衡向正反應移動，正反應是吸熱反應；
（2）化學平衡狀態(tài)的標志：正逆反應速率相等；
（3）計算平衡常數(shù)的值，可找出對應溫度；
（4）根據(jù)三段式計算出平衡時各組分的物質(zhì)的量，從而計算平衡時CO的轉(zhuǎn)化率．

解答： 解：（1）可逆反應CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的化學平衡常數(shù)表達式k=

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

，由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高化學平衡常數(shù)越大，升高溫度平衡向正反應移動，正反應是吸熱反應，故答案為：

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

；＞；
（2）a、反應是一個反應前后體積不變的反應，壓強的改變不會要引起平衡移動，故a錯誤；
b、化學平衡時，各組分的濃度不隨時間的改變而改變，故b正確；
c、化學平衡狀態(tài)的標志是v_正=v_逆，所以v_正（H₂）=v_正（H₂O）表明反應達到平衡狀態(tài)，故c正確；
d、c（CO₂）=c（CO）時，取決起始濃度和轉(zhuǎn)化率，不能判斷達到了平衡狀態(tài)，故d錯誤．
故答案為：bc．
（3）由0.9?c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O），可知k=

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

=0.9，對應溫度為800℃，其它條件不變，升高溫度，原化學平衡向吸熱方向移動，故向正反應方向移動，故答案為：800；正；
（4）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
開始（mol?L^-1）：0.200  0.100     0       0
變化（mol?L^-1）：x      x         x       x
平衡（mol?L^-1）：0.200-x 0.100-x  x       x
K=

c(CO2)c(H2)

c(CO)c(H2O)

=

x×x

(0.200-x)×(0.100-x)

=1.0，解得x=

2

30

，
故平衡后CO的轉(zhuǎn)化率為

2 30

0.200

=

1

3

，
故答案為：

1

3

．

點評：本題考查化學平衡狀態(tài)的判斷，化學平衡常數(shù)的計算等知識，難度中等，注意平衡常數(shù)只與溫度有關．