Question

已知下列兩個反應：

反應Ⅰ：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O　ΔH1

反應Ⅱ：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH2

(1)相同溫度下，若上述反應Ⅰ的化學平衡常數(shù)為K1，反應Ⅱ的化學平衡常數(shù)為K2，那么K1·K2＝________。

(2)反應Ⅰ化學平衡常數(shù)K1和溫度t的關系如下表一：

t/℃	700	800	850	1 000	1 200
K1	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

 

該反應的ΔH1__________0(選填“>”、“＝”或“<”)。

(3)某溫度下，反應Ⅰ的化學平衡常數(shù)為2.25。在該溫度下，向甲、乙、丙三個恒容密閉容器中通入CO2(g)和H2(g)，這兩種物質(zhì)的起始濃度如下表二：

起始濃度	甲	乙	丙
c(CO2)(mol/L)	0.01	0.02	0.02
c(H2)(mol/L)	0.01	0.01	0.02

 

反應速率最快的是________(填“甲”、“乙”或“丙”)，平衡時，H2轉(zhuǎn)化率最大的是________(填“甲”、“乙”或“丙”)，丙中H2的轉(zhuǎn)化率為________。

 

Answer 1

(1)1　(2)>　(3)丙　乙　60%

【解析】(1)反應Ⅰ和反應Ⅱ是一個反應，而且溫度相同，只是表達方式有差別，反應Ⅰ的反應物是反應Ⅱ的生成物，故K1與K2互為倒數(shù)的關系。

(2)由表中溫度與化學平衡常數(shù)的關系可知，溫度越高，化學平衡常數(shù)(K)越大，即升高溫度，平衡向正反應方向移動，故正反應為吸熱反應，ΔH>0。

(3)丙中的CO2(g)和H2(g)起始濃度都最大，而反應溫度相同，故丙中反應速率最大。甲、丙為等效平衡，而乙中CO2(g)的濃度大于H2(g)的濃度，故乙中H2轉(zhuǎn)化率最大。

設丙中平衡時CO(g)的濃度為x mol/L，那么CO2(g)的濃度為(0.02 －x)mol/L，H2(g)的濃度為(0.02－x)mol/L，H2O(g)的濃度為x mol/L，

所以K＝x2/(0.02－x)2＝2.25，解得x＝0.012，

即H2(g)的濃度為0.008 mol/L，

故丙中H2的轉(zhuǎn)化率為×100%＝60%。