Question

在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO₂(g)＋H₂(g)CO(g)＋H₂O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列问题：

（1）该反应的化学平衡常数表达式为K ＝                    。

（2）该反应为            反应（填“吸热”或“放热”）。

（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是             （多选扣分）。

A．容器中压强不变                B．混合气体中 c(CO)不变

C．υ_正(H₂)＝υ_逆(H₂O)             D．c(CO₂)＝c(CO)

（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO₂)·c(H₂)＝c(CO)·c(H₂O)，试判断此时的温度为          ℃。

（5）某温度下，将CO和水蒸气各1mol置于体积为1L的密闭容器中反应，达到平衡后测得CO₂为0.5mol，再通入4mol水蒸气，达到新的平衡后CO₂的物质的量等于__________mol。

Answer

（1）c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2)；（2）吸热 ；（3）BC；（4）830；（5）5/6 mol。

【解析】

试题分析：（1）化学平衡常数：达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，即此反应的化学平衡常数表达式为K=c(CO)×c(H2O)/[c(CO2)×c(H2)]；（2）平衡常数受温度的影响，根据表格，温度升高化学平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，升高温度平衡向吸热反应方向进行，即正反应方向为吸热反应；（3）A、反应前后气体的系数之和不变，压强始终不变，不能作为达到平衡的标志，故错误；B、根据化学平衡状态，当组分的浓度不再改变，即为达到平衡，故正确；C、不同物质的反应速率判断达到化学平衡的状态，要求反应方向一正一逆，且速率之比等于系数之比，能判断达到平衡，故正确；D、要求各组分的浓度不变，而不是两者浓度相等，故错误；（4）根据化学平衡常数的表达式，把浓度的关系代入，得出K=1，即温度为830℃；（5）根据化学平衡计算：“三步”，通入CO和水蒸气各1mol，达到平衡测得CO2的物质的量为0.5mol，则n(CO)=n(H2O)=n(CO2)=n(H2)=0.5mol，此时平衡常数为1，再通入4mol水蒸气，认为初始物质的量为n(CO)=0.5mol，n(H2O)=4.5mol，n(CO2)=0.5mol，n(H2)=0.5mol即CO＋H2OCO2＋H2

起始物质的量为： 0.5 4.5 0.5 0.5

变化的物质的量： x x x x

平衡的物质的量：(0.5－x) (4.5－x) (0.5＋x) (0.5＋x)

根据化学平衡常数只受温度的影响，解得x=1/3，即n(CO2)=5/6mol。

考点：考查化学平衡常数、勒夏特列原理、化学平衡状态的判断、化学平衡计算等知识。