Question

4．在一定體積的密閉容器中，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℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問(wèn)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）該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)（選填“吸熱”、“放熱”）．
（3）能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是bc．
a．容器中壓強(qiáng)不變             b．混合氣體中c（CO）不變   
c．υ_正（H₂）=υ_逆（H₂O）          d．c（CO₂）=c（CO）
（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：3c（CO₂）•c（H₂）=5c（CO）•c（H₂O），試判斷此時(shí)的溫度為700℃．
（5）830℃時(shí)，在1L密閉容器中分別投入lmolH₂和1molCO₂反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平街時(shí)，CO₂的轉(zhuǎn)化率為50%；保持溫度不變．在平衡體系中再充入1molH₂和1molCO₂重新達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率不變（填“增大”“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學(xué)平衡常數(shù)中寫(xiě)出；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，隨溫度升高平衡常數(shù)增大，說(shuō)明升高溫度平衡正向移動(dòng)；
（3）化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志：正逆反應(yīng)速率相等，各組分含量保持不變；
（4）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），則平衡常數(shù)K=0.6；
（5）結(jié)合平衡常數(shù)K=1和化學(xué)平衡三行計(jì)算列式得到，持溫度不變．在平衡體系中再充入1molH₂和1molCO₂重新達(dá)到化學(xué)平衡相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，壓強(qiáng)改變不改變平衡．

解答 解：（1）CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式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）由表中數(shù)據(jù)可知，隨溫度升高平衡常數(shù)增大，說(shuō)明升高溫度平衡正向移動(dòng)，則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，
故答案為：吸熱；
（3）a．反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后體積不變的反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變不會(huì)要引起平衡移動(dòng)，故a錯(cuò)誤；
b．混合氣體中c（CO）不變，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，故b正確；
c．υ_正（H₂）=υ_正（H₂O）=υ_逆（H₂O），達(dá)平衡狀態(tài)，故c正確；
d．平衡時(shí)，兩者的濃度不變，而不一定相等，故d錯(cuò)誤；
故答案為：bc；
（4）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），則平衡常數(shù)K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$=0.6，所處溫度為700℃，
故答案為：700；
（5）反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，可以利用物質(zhì)的量代替平衡濃度計(jì)算平衡常數(shù)，設(shè)二氧化碳消耗物質(zhì)的量x，
                         CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），
起始量（mol）   1              1                0               0
變化量（mol）  x              x                 x               x
平衡量（mol） 1-x          1-x                x             x
$\frac{{x}^{2}}{（1-x）^{2}}$=1
x=0.5
二氧化碳轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.5mol}{1mol}$×100%=50%，
保持溫度不變．在平衡體系中再充入1molH₂和1molCO₂重新達(dá)到化學(xué)平衡相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，壓強(qiáng)改變不改變平衡，CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率不變，
故答案為：50%；不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生化學(xué)平衡常數(shù)的含義和表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)知識(shí)，平衡標(biāo)志的分析判斷，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回答，題目難度不大．