Question

（10分）煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及產(chǎn)率等問題。

已知：CO(g) + H₂O(g)  CO₂(g) + H₂(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表：

溫度/℃	400	500	830	1000
平衡常數(shù)K	10	9	1	0.6

試回答下列問題

（1）上述反應(yīng)的正反應(yīng)是           反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。

（2）某溫度下，上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持容器體積不變升高溫度，正反應(yīng)速率_______（填“增大”、“減小”或“不變”），容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)_____________（填“增大”、“減小”或“不變”）。

（3）830℃時(shí)，在恒容反應(yīng)器中發(fā)生上述反應(yīng)，按下表中的物質(zhì)的量投入反應(yīng)混合物，其中向正反應(yīng)方向進(jìn)行的有                   （選填A(yù)、B、C、D）。

	A	B	C	D
n(CO)	1	2	3	0.5
n(H2O)	5	2	3	2
n(CO2)	3	1	0	1
n(H2)	2	1	0	1

（4）830℃時(shí)，在2 L的密閉容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H₂O(g)達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率是                           。

 

Answer 1

【答案】

（1）放熱    （2）增大；增大   （3）B、C   （4）60%

【解析】（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，隨著溫度的升高，平衡常數(shù)逐漸減小，這說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向反應(yīng)，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。

（2）升高溫度反應(yīng)速率一定增大，由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，但溫度變大了，所以壓強(qiáng)是升高的。

（3）將表中數(shù)據(jù)分別代入表達(dá)式可計(jì)算出A、B、C、D分別為1.2、0.25、0、1。830℃時(shí)平衡常數(shù)是1，因此凡是小于1的，就說明反應(yīng)是向正反應(yīng)方向進(jìn)行的，反之是向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。

（4）設(shè)轉(zhuǎn)化率是x，則

CO(g) + H₂O(g)  CO₂(g) + H₂(g)

起始量（mol）               4       6          0      0

轉(zhuǎn)化量（mol）              4x       4x         4x      4x

平衡量（mol）            4－4x     6－4x       4x      4x

所以有，解得x＝0.6。