Question

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

t℃	700	800	850	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列问题：

（1）该反应为__________反应（填“吸热”或“放热”）．

（2）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）

（3）850℃ 时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO、3.0molH₂O、1.0molCO₂

和xmolH₂，则：

当x＝5.0时，上述平衡向____________（填“正反应”、“逆反应”、“恰好平衡”）方向进行．

② 若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是_________________．

（4）在850℃时，若设x=5.0mol和x=6.0mol，其他物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，

测得H₂的体积分数分别为a％、b% ，则a _________ b （填“>”、“<”或“=”）。

Answer

（1）吸热；（2）BC；（3）逆反应；0≤x＜3.0；＜

【解析】

试题分析：（1）由表中数据可知，温度越高化学平衡常数越大，升高温度平衡向正反应移动，温度升高平衡向吸热反应移动，故该反应正反应是吸热反应；

（2）A．该可逆反应反应前后气体的物质的量不变，容器内压强自始至终不变，容器中压强变，不能说明反应到达平衡，A错误；B．随反应进行CO的浓度增大，混合气体中 c（CO）不变，说明反应到达平衡，B正确；C．υ正（H2）=υ逆（H2O），不同物质表示的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，说明反应到达平衡，C正确；D．c（CO2）=c（CO）时可能处于平衡状态，可能不处于平衡状态，与反应的条件有关，即与二氧化碳的转化率有关，D错误；答案选BC；

（3）①反应前后体积不变，可以用物质的量表示浓度计算平衡常数，此时的浓度商Qc=（1×5）/（1×3）

=1.67，大于平衡常数1，故平衡向逆反应方向移动；

②平衡向正反应方向移动，浓度商小于平衡常数，即（1×x）/(1×3)＜1，解得x＜3.0，所以0≤x＜3：

（4）加入6mol氢气所到达的平衡，可以等效为在加入5mol氢气到达平衡后再加入1mol氢气，增大一种生产物（氢气）的体积分数，平衡向逆反应方向移动，平衡移动的结果是降低这种增大的幅度，但平衡后氢气的体积分数还是大于原来的，故得H2的体积分数分别为a%＜b%.

考点：考查化学平衡计算、化学平衡常数、化学平衡状态的判断