Question

【題目】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）該反應的化學平衡常數表達式為K ＝_________________________________。

（2）該反應的正反應為____________反應（填“吸熱”、“放熱”）。

（3）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），試判斷此時的溫度為______________℃。此溫度下加入1molCO2(g)和1molH2(g),充分反應，達到平衡時，CO2的轉化率為__________。

（4）在800 ℃時，發(fā)生上述反應，某一時刻測得容器內各物質的濃度分別為c(CO2)為2mol/L ，c(H2)為1.5mol/L，c(CO)為1mol/L, c(H2O)為3mol/L，則正、逆反應速率的比較為υ正________υ逆 。（填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

【答案】 c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2) 吸熱 830 50% ＜

【解析】（1）CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g），其化學平衡常數K= c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2) ；正確答案：c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2)。

（2）由表中數據可以知道，升高溫度平衡常數增大，說明升高溫度平衡正向移動，而升高溫度平衡向吸熱反應移動，正反應為吸熱反應；正確答案：吸熱；

（3）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO2）c（H2）=c（CO）c（H2O），說明平衡常數K=1，故溫度為830℃；CO2、H2的起始物質的量之比等于化學計量數之比，則二者平衡濃度相等，假設容器的體積為1L，設平衡時CO（g）、H2O（g）濃度相等且均為xmol/L, 由CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）反應可知，平衡時 c（CO2）=c（H2）=1-x mol，可結合平衡常數K= c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2)=1，x2/(1-x)2=1，x=0.5mol，故二氧化碳的轉化率為0.5/1×100%=50%；正確答案：30；50%。

（4）此時濃度商Qc=1×3/2×1.5=1>800℃時平衡常數K=0.9，反應向逆反應進行，則v（正）＜v（逆），正確答案：＜。