Question

煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數、投料比及產率等問題．
已知：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）的平衡常數隨溫度的變化如下表：

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

試回答下列問題：
（1）上述反應的正反應是

放熱

（填“放熱”或“吸熱”）反應．
（2）某溫度下，上述反應達到平衡后，保持容器體積不變升高溫度，正反應速率

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”），容器內混合氣體的壓強

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）830℃時，在恒容反應器中發生上述反應，按下表中的物質的量投入反應混合物，其中向正反應方向進行的有

BC

（選填字母）．

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

（4）830℃時，在2L的密閉容器中加入4mol CO（g）和6mol H₂O（g）達到平衡時，CO的體積分數是

16%

，反應達到平衡后，保持溫度和體積不變再向容器中加入加入4mol CO（g）和6mol H₂O（g）達到新平衡時，CO的體積分數

不變

（填“增大”“減小”或“不變”）

Answer 1

分析：（1）依據平衡常數隨溫度的變化結合平衡移動原理分析判斷反應的熱量變化，根據表中數據可知，溫度升高平衡常數減小，說明平衡向逆反應方向移動；
（2）溫度升高，反應速率增大，平衡向逆反應方向移動，壓強增大；
（3）根據830℃時，平衡常數k=1，依據濃度計算和平衡常數比較判斷；
（4）依據平衡三段式列式計算反應的一氧化碳，根據轉化率概念計算得到．

解答：解：（1）根據表中數據可知，溫度升高平衡常數減小，說明平衡向逆反應方向移動，則正反應放熱，故答案為：放熱；
（2）溫度升高，反應速率增大，平衡向逆反應方向移動，反應前后氣體體積不變，等容容器中壓強之比等于溫度之比，所以壓強增大，故答案為：增大；增大；
（3）根據830℃時，平衡常數k=1計算；
A、Q=

2×3

5×1

＞1，反應向逆反應方向移動，故A錯誤；
B、Q=

1×1

0.5×2

＜1，反應向正反應方向移動，故B正確；
C、只有反應物，反應向正反應方向移動，故C正確；
D、Q=

1×1

2×0.5

=1．達到平衡狀態，平衡不移動，故D錯誤．
故答案為：B、C．
（4）830℃時，在2L的密閉容器中加入4molCO（g）和6molH₂O（g）達到平衡時，設一氧化碳轉化物質的量為x，依據平衡三段式列式得到
                 CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）
起始量（mol）    4       6         0       0
變化量（mol）   x        x        x        x
平衡量（mol）  4-x      6-x       x        x
平衡常數K=

x2

(4-x)(6-x)

=1
x=2.4mol
CO的體積分數=

4-x

(4-x)+(6-x)+2x

×100%=

4-2.4

10

×100%=16%，反應達到平衡后，保持溫度和體積不變再向容器中加入加入4mol CO（g）和6mol H₂O（g）達到的新平衡和原來的平衡是等效平衡，CO的體積分數相等，故答案為：16%；不變．

點評：本題考查化學平衡常數的分析判斷，影響因素分析，平衡計算應用，題目難度中等．