Question

（1）現有反應：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＞0．在850℃時，K=1．?此溫度下，若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0mol CO，3.0mol H₂O，1.0mol CO₂和xmol H₂，則：
①當x=5.0時，上述反應向    方向進行．?
②若要使上述反應開始時向正反應方向進行，則x應滿足的條件是    ．
③在850℃時，若設x=5.0和x=6.0，其他物質的投料不變，當上述反應達到平衡后，測得H₂的體積分數分別為a%、b%，則a    b（填“大于”“小于”或“等于”）．
（2）CO₂在自然界循環(huán)時可與CaCO₃反應，CaCO₃是一種難溶物質，它的Ksp=2.8×10^-9．CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，現將等體積的CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的濃度為2×10^-4mo1/L，則生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小濃度為    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）①反應混合物各物質的量系數相同都為1，利用物質的量代替濃度，計算濃度商Qc，根據濃度商Qc與平衡常數k的關系判斷．Qc＞k平衡向逆反應進行，Qc=k反應處于平衡狀態(tài)，Qc＜k平衡向正反應進行；
②用x表示出濃度商Q_c，平衡向正反應移動，應滿足濃度商Qc＜k，據此計算判斷；
③增大一種生產物（氫氣）的體積分數，平衡向逆反應方向移動，平衡移動的結果是降低這種增大的幅度，故平衡后氫氣的體積分數還是大于原來的；
（2）Na₂CO₃溶液的濃度為2×10^-4mo1/L，等體積混合后溶液中c（CO₃^2-）=1×10^-4mo1/L，根據Ksp=c（CO₃^2-）?c（Ca²⁺）計算沉淀時混合溶液中c（Ca²⁺），原溶液CaCl₂溶液的最小濃度為混合溶液中c（Ca²⁺）的2倍．
解答：解：（1）①此時的濃度商Q_c==1.67，大于平衡常數1，故平衡向逆反應方向移動，故答案為：逆反應；
②平衡向正反應方向移動，濃度商小于平衡常數，即＜1，解得x＜3，所以0≤x＜3，故答案為：0≤x＜3；
③加入6mol氫氣所到達的平衡，可以等效為在加入5mol氫氣到達平衡后再加入1mol氫氣，增大一種生產物（氫氣）的體積分數，平衡向逆反應方向移動，平衡移動的結果是降低這種增大的幅度，但平衡后氫氣的體積分數還是大于原來的，故得H₂的體積分數分別為a%＜b%，故答案為：小于；
（2）Na₂CO₃溶液的濃度為2×10^-4mo1/L，等體積混合后溶液中c（CO₃^2-）=×2×10^-4mo1/L=1×10^-4mo1/L，根據Ksp=c（CO₃^2-）?c（Ca²⁺）=2.8×10^-9可知，c（Ca²⁺）=mol/L=2.8×10^-5mol/L，原溶液CaCl₂溶液的最小濃度為混合溶液中c（Ca²⁺）的2倍，故原溶液CaCl₂溶液的最小濃度為2×2.8×10^-5mol/L=5.6×10^-5mol/L．
故答案為：5.6×10^-5mol/L．
點評：本題考查平衡常數的計算與運用、溶度積的有關計算等，難度中等，注意化學平衡常數只與溫度有關，與反應物濃度、是否使用催化劑無關，溫度不變，化學平衡常數不變，（2）中計算為易錯點，溶液忽略混合后溶液的濃度發(fā)生變化．