Question

2．在一固定體積的密閉容器中，充入2mol CO₂和1mol H₂發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），其化學(xué)平衡常數(shù)與溫度（T）的關(guān)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(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{c（CO）．c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）．c（{H}_{2}）}$．
（2）若反應(yīng)在830℃下達(dá)到平衡，則CO₂氣體的轉(zhuǎn)化率為$\frac{1}{3}$．
（3）若絕熱時(shí)（容器內(nèi)外沒有熱量交換），平衡發(fā)生移動(dòng)的結(jié)果是使容器內(nèi)CO的濃度增大，則容器內(nèi)氣體溫度升高（填“升高”、“降低”或“不能確定”）．
（4）在830℃達(dá)平衡后在其容器中分別僅充入1mol CO₂ 和1molCO后，該反應(yīng)的v_正小于 v_逆（（填“大于”“小于”“等于”），平衡向逆方向移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比；
（2）若反應(yīng)在830℃下達(dá)到平衡，該反應(yīng)平衡常數(shù)K=1.0，該反應(yīng)中各物質(zhì)計(jì)量數(shù)相等且反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不變，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)也等于平衡時(shí)生成物物質(zhì)的量之積與反應(yīng)物物質(zhì)的量之積的比，
   設(shè)參加反應(yīng)的二氧化碳物質(zhì)的量為xmol，
      CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），
開始（mol）2    1       0       0
反應(yīng)（mol）x     x       x       x
平衡（mol）2-x   1-x     x       x
化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{x．x}{（2-x）．（1-x）}$=1.0，
x=$\frac{2}{3}$，二氧化碳轉(zhuǎn)化率=$\frac{參加反應(yīng)的二氧化碳物質(zhì)的量}{二氧化碳總物質(zhì)的量}$×100%；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，升高溫度，平衡常數(shù)增大，則該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；若絕熱時(shí)（容器內(nèi)外沒有熱量交換），平衡發(fā)生移動(dòng)的結(jié)果是使容器內(nèi)CO的濃度增大，說明平衡正向移動(dòng)；
（4）溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，根據(jù)濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)相對大小確定反應(yīng)方向，從而確定正逆反應(yīng)速率相對大小．

解答 解：（1）化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{c（CO）．c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）．c（{H}_{2}）}$，
故答案為：$\frac{c（CO）．c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）．c（{H}_{2}）}$；
（2）若反應(yīng)在830℃下達(dá)到平衡，該反應(yīng)平衡常數(shù)K=1.0，該反應(yīng)中各物質(zhì)計(jì)量數(shù)相等且反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不變，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)也等于平衡時(shí)生成物物質(zhì)的量之積與反應(yīng)物物質(zhì)的量之積的比，
   設(shè)參加反應(yīng)的二氧化碳物質(zhì)的量為xmol，
      CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），
開始（mol）2    1       0       0
反應(yīng)（mol）x     x       x       x
平衡（mol）2-x   1-x     x       x
化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{x．x}{（2-x）．（1-x）}$=1.0，
x=$\frac{2}{3}$，二氧化碳轉(zhuǎn)化率=$\frac{參加反應(yīng)的二氧化碳物質(zhì)的量}{二氧化碳總物質(zhì)的量}$×100%=$\frac{\frac{2}{3}mol}{2mol}$=$\frac{1}{3}$，
故答案為：$\frac{1}{3}$；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，升高溫度，平衡常數(shù)增大，則該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；若絕熱時(shí)（容器內(nèi)外沒有熱量交換），平衡發(fā)生移動(dòng)的結(jié)果是使容器內(nèi)CO的濃度增大，說明平衡正向移動(dòng)，則容器內(nèi)溫度升高，故答案為：升高；
（4）溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，加入1mol CO₂ 和1molCO后濃度商=$\frac{（\frac{2}{3}+1）.\frac{2}{3}}{（3-\frac{2}{3}）（1-\frac{2}{3}）}$=$\frac{10}{7}$＞1，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)速率v_正小于 v_逆，故答案為：小于；逆．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握三段式解題方法是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是（4）題判斷平衡移動(dòng)方向，題目難度不大．