Question

【題目】已知 H2S與CO2高溫下發(fā)生反應(yīng)：H2S（g）＋CO2（g）COS（g）＋H2O（g）。在610 K時(shí)，將0.40 mol H2S與0.10 mol CO2充入2L的空鋼瓶中，反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。

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

（2）向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體，能使H2S轉(zhuǎn)化率增大的是____（填標(biāo)號(hào)）。

A H2S　　 　B COS　　　 C CO2　　 D N2

（3）CO2的平衡轉(zhuǎn)化率α1＝_____%，反應(yīng)平衡常數(shù)K＝__________。（保留兩位有效數(shù)字）

（4）在600 K重復(fù)實(shí)驗(yàn)，平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03，CO2的轉(zhuǎn)化率α2________α1，該反應(yīng)的ΔH______0（填“>”“<”或“＝”）。

Answer 1

【答案】 C 10% 2.8×10-3 > <

【解析】

由題意知①通入H2S，平衡正向移動(dòng)，但自身轉(zhuǎn)化率減小；通入CO2，平衡正向移動(dòng)；通入COS，平衡逆向移動(dòng)；恒容條件下通入N2，平衡不移動(dòng)。②在600 K重復(fù)實(shí)驗(yàn)，平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03，說明升高溫度平衡逆向移動(dòng)；③利用“三段式”計(jì)算平衡轉(zhuǎn)化率以及反應(yīng)平衡常數(shù)。

（1）反應(yīng)方程式為H2S（g）＋CO2（g）COS（g）＋H2O（g）則化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式；

故答案為；

（2）A.充入H2S，濃度增大，平衡正向移動(dòng)，H2S的轉(zhuǎn)化率減小，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；

B．充入COS，平衡逆向移動(dòng)，H2S的轉(zhuǎn)化率減小，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.充入CO2，平衡正向移動(dòng)，H2S的轉(zhuǎn)化率增大，故C選項(xiàng)正確；

D.充入N2，平衡不移動(dòng)，H2S的轉(zhuǎn)化率不變，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤；

故答案選C；

（3）由題意設(shè)H2S轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x，

H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)

起始（mol）0.40 0.10 0 0

轉(zhuǎn)化（mol） x x x x

平衡（mol）0.40-x 0.10-x x x

已知反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02，則=0.02，解得x=0.01，故CO2的平衡轉(zhuǎn)化率a1=×100%=10%；反應(yīng)平衡常數(shù)K=≈2.8×10-3；

故答案為10% 2.8×10-3；

（4）水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，說明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，CO2的轉(zhuǎn)化率a2＞a1，且正反應(yīng)放熱，即△H＜0；

故答案為> <。