Question

水煤氣轉化反應CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂ (g)在一定溫度下達到化學平衡狀態。
完成下列填空：
（1）寫出該反應的平衡常數表達式K=________________。
（2）一定溫度下，在一個容積不變的密閉容器中發生上述反應，下列說法中能判斷該反應達到化學平衡狀態的是         （選填編號）。
a．容器中的壓強不變         b．1 mol H－H鍵斷裂的同時斷裂2 molH－O鍵
c．v正(CO) = v逆(H₂O)        d．c(CO) = c(H₂)
（3）將不同量的CO(g)和H₂O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中進行反應，得到如下實驗組1和實驗組2的數據：

實驗組	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		達到平衡所需時間/min
		H2O	CO	H2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	3
2	650	1	2	0.8	1.2	5
3	950	1	2	—	—	—

 
①由實驗組1的數據可知，平衡時CO的轉化率為            %。
②由實驗組1和2的數據可分析，壓強對該可逆反應的影響是                     。
③有了實驗組1和2的數據，再設計實驗組3，其目的是                         。

Answer 1

（1） （1分）
（2） b、c   （2分）
（3）①40%（1分）。
②增大壓強加快反應速率；增大壓強化學平衡不移動（或反應物的轉化率不變。合理即可）（2分）。
③溫度對化學反應速率的影響；該反應是吸熱還是放熱反應（溫度對化學平衡移動的影響）（2分）

解析試題分析：（1）可逆反應CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂ （g）的化學平衡常數k=；
（2）a．反應前后氣體的物質的量不發生變化，容器中始終壓強不變，不能說明反應到達平衡，故A錯誤； b．l molH-H鍵斷裂的同時斷裂2mol H-O鍵，斷裂2mol H-O鍵同時生成l molH-H鍵，說明反應到達平衡，故B正確； c．根據反應可知，自始至終v_正（CO）=v_正（H₂O），若v_正（CO）=v_逆（H₂O），則v_正（H₂O）=v_逆（H₂O），說明反應到達平衡，故C正確； d．根據反應可知，自始至終c（CO）=c（H₂），不能說明反應到達平衡，故D錯誤；故選：bc；
（3）①、由表中數據可知，實驗1組3min到達平衡，平衡時CO的物質的量變化量為4mol-2.4mol=1.6mol，故CO的轉化率為1.6/4×100%=40%，故答案為：40；
②、由表中數據可知，實驗1組壓強為實驗2組的2倍，實驗1組壓強增大到達平衡時縮短，故增大壓強反應速率加快，平衡時各組分的物質的量為實驗2組的2倍，增大壓強反應物轉化率不變，化學平衡不移動，故答案為：增大壓強反應速率加快；增大壓強反應物轉化率不變，化學平衡不移動；
③、根據控制變量法分析，實驗3與實驗1、2組相比溫度升高，壓強對平衡不影響，故應是探究溫度對該反應平衡的影響，對反應速率的影響，
故答案為：探究溫度對該反應平衡的影響，對反應速率的影響．
考點：本題考查化學平衡常數、化學平衡狀態的判斷、化學平衡有關計算、化學平衡的影響因素等，難度不大，注意利用控制變量法探究外界條件對反應速率、化學平衡的影響．