Question

3．在一定體積的密閉容器中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)：CO₂ （g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度的關(guān)系如下表所示：

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=$\frac{c（CO）•c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）•c（H{\;}_{2}）}$
（2）該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)（填“吸熱”或“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(shí)的溫度為830℃
（4）能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是B
A．容器中物質(zhì)的量不變
B．混合氣體中各物質(zhì)的濃度不變
C．消耗nmolCO₂的同時(shí)，生成了2nmolH₂
D．c （CO₂）=c （H₂O）

Answer 1

分析 （1）化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為生成物濃度系數(shù)次冪之積比上反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪之積；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越大，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，溫度升高平衡向吸熱反應(yīng)移動(dòng)；
（3）根據(jù)c（CO₂）•c（H₂）=c（CO）•c（H₂O）可知，該溫度下的平衡常數(shù)為1，據(jù)此判斷；
（4）A．該反應(yīng)為氣體體積不變 的反應(yīng)，所以在反應(yīng)過程中，容器中物質(zhì)的量始終不變；
B．混合氣體中，當(dāng)各物質(zhì)的濃度不變時(shí)，說明反應(yīng)已經(jīng)處于平衡狀態(tài)；
C．消耗nmolCO₂的同時(shí)，生成了2nmolH₂，說明逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率；
D．當(dāng)c （CO₂）=c （H₂O）時(shí)，無法判斷正逆反應(yīng)速率是否相等．

解答 解：（1）化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為生成物濃度冪之積比上反應(yīng)物濃度冪之積，所以K=$\frac{c（CO）•c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）•c（H{\;}_{2}）}$，
故答案為：$\frac{c（CO）•c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）•c（H{\;}_{2}）}$；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越大，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，溫度升高平衡向吸熱反應(yīng)移動(dòng)，故該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，
故答案為：吸熱；
（3）根據(jù)c（CO₂）•c（H₂）=c（CO）•c（H₂O）可知，該溫度下的平衡常數(shù)=$\frac{c（CO）•c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）•c（H{\;}_{2}）}$=1，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，故此時(shí)溫度為830℃，
故答案為：830℃；
（4）A．該反應(yīng)為氣體體積不變 的反應(yīng)，所以在反應(yīng)過程中，容器中物質(zhì)的量始終不變，故不能判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)；
B．混合氣體中，當(dāng)各物質(zhì)的濃度不變時(shí)，說明反應(yīng)已經(jīng)處于平衡狀態(tài)；
C．消耗nmolCO₂的同時(shí)，生成了2nmolH₂，說明逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，此時(shí)反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)；
D．當(dāng)c （CO₂）=c （H₂O）時(shí)，無法判斷正逆反應(yīng)速率是否相等，故不能判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)；
故選B．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用、化學(xué)平衡移動(dòng)，難度中等，掌握化學(xué)平衡常數(shù)的書寫與應(yīng)用，比較容易．