Question

【題目】Ⅰ.在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其化學平衡常數K和溫度T的關系如下表：

T（℃）	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問題：

(1)該反應的化學平衡常數表達式為K ＝_______。

(2)該反應為______反應（選填“吸熱”、“放熱”）。

(3)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據是_____。

a．容器中壓強不變 b．υ正（H2）＝υ逆（H2O）

c． c（CO2）＝c（CO） d．混合氣體中 c（CO）不變

(4) 830K時，各物質濃度符合下式：2c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），此時該反應 _______（填“正反應方向進行”、“逆反應方向進行”或“處于平衡狀態(tài)”）。

Ⅱ.將1 mol I2(g) 和2 mol H2置于2 L密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應： I2(g) + H2(g) 2HI(g)；△H＜0，并達平衡。HI的體積分數w(HI)隨時間變化如圖曲線(Ⅱ)所示：

(1)若5分鐘該達平衡，則用H2表示的反應速率為________。

(2)若改變反應條件，在甲條件下w(HI)的變化如曲線(Ⅰ) 所示，則甲條件可能是____。（填入下列條件的序號）

①恒溫條件下，縮小反應容器體積；②恒溫條件下，擴大反應容器體積；③恒容條件下，降低溫度；④恒容條件下，升高溫度；⑤恒溫恒容條件下，加入適當催化劑。

Answer 1

【答案】 吸熱 bd 逆反應方向進行 0.09mol(L/min) ①⑤

【解析】

Ⅰ.(1)根據化學平衡常數表達式為生成物濃度冪之積比上反應物濃度冪之積書寫；

(2)由表中數據可知，溫度越高，平衡常數越大，說明升高溫度，平衡向正反應移動，據此分析判斷；

(3)根據化學平衡的特征分析判斷；

(4)根據Qc與K的大小分析判斷；

Ⅱ.(1)根據碘化氫的體積分數計算平衡時碘化氫的物質的量，再根據碘化氫和氫氣之間的關系式計算氫氣的反應速率；

(2)反應時間發(fā)生變化，但碘化氫的含量不變，說明該條件只改變反應速率不影響平衡，據此分析判斷。

Ⅰ.(1)化學平衡常數表達式為生成物濃度冪之積比上反應物濃度冪之積，所以K=，故答案為：；

(2)由表中數據可知，溫度越高，平衡常數越大，說明升高溫度，平衡向正反應移動，該反應正反應是吸熱反應，故答案為：吸熱；

(3)a．該反應兩邊氣體的計量數相等，容器中氣體的壓強始終不變，因此容器中壓強不變，不能說明達平衡狀態(tài)，故a錯誤；b．υ正(H2)=υ逆(H2O)，表明正、逆反應速率相等，說明達到平衡狀態(tài)，故b正確；c．c(CO2)＝c(CO)，不能說明濃度是否不變，因此不能說明達到平衡狀態(tài)，故c錯誤；d．化學平衡達到平衡的標志是各種物質的濃度不再變化，因此混合氣體中 c(CO)不變，能夠說明達到平衡狀態(tài)，故d正確；故答案為：bd；

(4)2c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)可知，830K時，Qc==2＞K=1，說明反應向逆反應方向進行，故答案為：逆反應方向進行；

Ⅱ. (1)該反應是一個反應前后氣體體積不變的可逆反應，所以反應后混合氣體的物質的量是3mol，同一容器中各種氣體的體積分數等于其物質的量分數，所以平衡時碘化氫的物質的量=3mol×0.6=1.8mol，則參加反應的n(H2)=0.5n(HI)=0.5×1.8=0.9mol，用H2表示的反應速率為=0.09molL-1min-1，故答案為：0.09molL-1min-1；

(2)在甲條件下w(HI)的變化如曲線(Ⅰ) 所示，反應時間縮短，碘化氫的含量不變，說明該條件只增大了反應速率不影響平衡。①恒溫條件下，縮小反應容器體積，壓強增大，反應速率增大，但平衡不移動，故①正確；②恒溫條件下，擴大反應容器體積，壓強減小，反應速率減慢，故②錯誤；③恒容條件下，降低溫度，反應速率減慢，故③錯誤；④恒容條件下，升高溫度，反應速率增大，平衡也一定移動，故④錯誤；⑤恒溫恒容條件下，加入適當催化劑，反應速率增大，但平衡不移動，故⑤正確，故答案為：①⑤。