Question

【題目】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的依據是___（多選扣分）。

a．υ正（H2）＝υ逆（H2O） b．反應停止，正、逆反應速率都等于零

c．容器中壓強不再發生變化 d．混合氣體中c（CO2）不變

（4）某溫度下，在2L的密閉容器中，加入1 molCO2和1molH2充分反應達平衡時，CO平衡濃度為0.25mol/L，試判斷此時的溫度為__℃。

（5）若在（4）所處的溫度下，在1L的密閉容器中，加入2molCO2和3molH2充分反應達平衡時，CO2的平衡轉化率為___。

Answer 1

【答案】 吸熱 ad 830℃ 60%

【解析】

（1）化學平衡常數為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值；

（2）根據平衡常數K和溫度t的關系進行判斷；

（3）反應達到平衡狀態時，正反應速率等于逆反應速率，各物質的濃度不發生變化；

（4）根據三段法計算出平衡時各物質的濃度，求出平衡常數，與表格中數據進行對比，找到溫度；

（5）溫度不變，平衡常數不發生變化，根據三段法進行計算。

（1）化學平衡常數為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值，即K＝；

（2）由表格中的數據可知，溫度升高，平衡常數增大，則該反應為吸熱反應；

（3）a．υ正（H2）＝υ逆（H2O），說明反應達到了平衡狀態，a項正確；

b．反應達到的平衡狀態是動態的平衡，反應并沒有停止停止，正反應速率和逆反應速率不等于零，b項錯誤；

c．該反應為等體積反應，容器中壓強不再發生變化，不能證明反應達到平衡狀態，c項錯誤；

d．混合氣體中c（CO2）不變，說明反應達到了平衡狀態，d項正確；

答案選ad；

（4） CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋ H2O（g）

始(mol/L) 0.5 0.5 0 0

轉(mol/L) 0.25 0.25 0.25 0.25

平(mol/L) 0.25 0.25 0.25 0.25

平衡常數K===1，因此反應的溫度為830℃；

（5） CO2轉化了xmol/L，則

CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋ H2O（g）

始(mol/L) 1 1.5 0 0

轉(mol/L) x x x x

平(mol/L) 1-x 1.5-x x x

平衡常數K===1，解得x=0.6mol/L

CO2的平衡轉化率=×100%=60%。