Question

一定溫度下2升的恒容容器甲中，加入2moL碳和2moLCO₂發(fā)生如下反應(yīng)：C（s）+CO₂（g）?2CO（g）△H＞0，測得容器中CO₂的物質(zhì)的量隨時間t的變化關(guān)系如圖所示．
（1）該反應(yīng)的△S

 

0（填“＞”、“＜”或“=”）．在

 

（填“較高”或“較低”）溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行．
（2）上述溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K

 

．（結(jié)果保留一位小數(shù)）
（3）向上述平衡體系中再通入CO₂，則CO₂的轉(zhuǎn)化率

 

（填增大、減小、不變、無法確定）．
（4）相同溫度下，2升的恒容容器丙中加入4moL碳、4moLCO₂和4moLCO．開始反應(yīng)時V（正）

 

V（逆）（填＞、＜、﹦）．

Answer 1

考點：物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量變化分析；根據(jù)△G=△H-T?△S進(jìn)行判斷，如△G＜0，則反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，如△G＞0，則不能自發(fā)進(jìn)行；
（2）一定溫度下2L的恒容容器甲中，加入2moL碳和2moLCO₂發(fā)生反應(yīng)，平衡時CO₂為0.76mol，列三段式求出平衡時各氣體的濃度，再計算出平衡常數(shù)K；
（3）該反應(yīng)中方向為體積增大的方向，再通入2moLCO₂，體系壓強(qiáng)增大，平衡逆移，依此分析轉(zhuǎn)化率；
（4）根據(jù)加入的CO₂和CO的濃度求出Qc=

c2(CO)

c(CO2)

，根據(jù)Qc與K的關(guān)系判斷V（正）、V（逆）的大�。�

解答： 解：（1）氣體的物質(zhì)的量越大，則體系的熵越大，已知C（s）+CO₂（g）?2CO（g）正方向為氣體物質(zhì)的量增大的方向，所以該反應(yīng)的△S＞0；△G=△H-T?△S＜0，則反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，而該反應(yīng)的△S＞0、△H＞0，則在較高溫度下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，
故答案為：＞；較高；
（2）由圖象可知平衡時CO₂為0.76mol，反應(yīng)消耗二氧化碳的物質(zhì)的量為：2mol-0.16mol=1.24mol，則：
             C（s）+CO₂（g）?2CO（g）
初始量（mol）：2      2        0
轉(zhuǎn)化量（mol）：1.24  1.24     2.48
平衡量（mol）：0.76  0.76     2.48
則平衡時各氣體物質(zhì)的濃度為：c（CO₂）=

0.76mol/L

2L

=0.38mol/L，c（CO）=

2.48mol/L

2L

=1.24mol/L，
所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)為：K=

c2(CO)

c(CO2)

=

1.242

0.38

=4.0，
故答案為：4.0；
（3）該反應(yīng)中方向為體積增大的方向，再通入2moLCO₂，體系壓強(qiáng)增大，與原平衡比較，相當(dāng)于平衡逆移，所以二氧化碳的轉(zhuǎn)化率減小，
故答案為：減�。�
（4）相同溫度下，2L的恒容容器丙中加入4moL碳、4moLCO₂和4moLCO，則開始時c（CO₂）=2mol/L，c（CO）=2mol/L，
濃度商為：Qc=

c2(CO)

c(CO2)

═

22

2

=2＜K，則反應(yīng)未達(dá)到平衡，反應(yīng)正向進(jìn)行，所以：v（正）＞v（逆），
故答案為：＞．

點評：本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)的計算、化學(xué)平衡影響因素與化學(xué)平衡圖象等，題目難度中等，注意根據(jù)反應(yīng)的特征分析外界條件對平衡的影響，明確化學(xué)平衡常數(shù)的概念及計算方法．