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）能說明該反應達到化學平衡狀態的是 。

a．容器中壓強不變 b．混合氣體中 c（CO）不變

c．υ正（H2）＝υ逆（H2O） d．c（CO2）＝c（CO）

（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：3c（CO2）·c（H2）＝5c（CO）·c（H2O），試判斷此時的溫度為 ℃。

（5）830℃時，在1L密閉容器中分別投入lmolH2和1molCO2反應達到化學平街時，CO2的轉化率為 保持溫度不變．在平衡體系中再充入1molH2和1 molCO2重新達到化學平衡時，CO2 的平衡轉化率 （填“增大”“減小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】（1）c（CO）·c（H2O）/c（CO2）·c（H2）；（2）吸熱；

（3）b、c；（4）700；（5）50％，不變。

【解析】

試題分析：（1）根據化學平衡常數的定義，K=c(CO)×c(H2O)/[c(CO2)×c(H2)]；（2）化學平衡常數只受溫度的影響，根據表格數據，隨著溫度的升高，化學平衡常數增大，說明升高溫度，平衡向正反應方向移動，根據勒夏特列原理，正反應方向是吸熱反應；(3)a、因為反應前后氣體系數之和相等，因此壓強不變，不能說明達到平衡，故錯誤；b、根據化學平衡狀態的定義，當組分的濃度不再改變，說明反應達到平衡，故正確；c、用不同物質的反應速率表示達到平衡，要求反應反應方向是一正一逆，且反應速率之比等于化學計量數之比，v逆(H2O)向逆反應方向進行，v正(H2)說明向正反應方向進行，當兩者相等說明反應達到平衡，故正確；d、沒有開始投入量，因此不能說明達到平衡，故錯誤；(4)3c（CO2）·c（H2）＝5c（CO）·c（H2O）變形得出：c(CO)×c(H2O)/[c(CO2)×c(H2)]=3：5=0.6，對應溫度是700℃；

(5) CO2（g) + H2(g） CO（g）＋H2O（g）

起始： 1 1 0 0

變化： x x x x

平衡： 1－x 1－x x x

根據化學平衡常數的表達式，K=x2/(1－x)2=1，解得x=0.5，CO2的轉化率為0.5/1×100%=50%，因為反應前后氣體系數之和相等，因此再充入1molH2和1molCO，和原平衡為等效平衡，CO2的轉化率不變。