Question

煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。

已知：CO（g）＋H₂O（g）H₂（g）＋CO₂（g）的平衡常数随温度的变化如下表：

温度/℃	400	500	830	1 000
平衡常数K	10	9	1	0.6

试回答下列问题：

（1）上述反应平衡常数的表达式为 _____________，正反应是___________反应（填“放热”或“吸热”）。

（2）某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，正反应速率___________（填“增大”“减小”或“不变”），容器内混合气体的压强________ （填“增大”“减小”或“不变”）。

（3）830 ℃时，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有 _________ （选填字母）。

	A	B	C	D
n（CO2）/mol	3	1	0	1
n（H2）/mol	2	1	0	1
n（CO）/mol	1	2	3	0.5
n（H2O）/mol	5	2	3	2

（4）830 ℃时，在2 L的密闭容器中加入4 mol CO（g）和6 mol H₂O（g）达到平衡时，CO的转化率是 ________。

Answer

（1）K=放热

（2）增大增大（3）BC（4）60%

【解析】

试题分析：（1）根据表中数据可以知道,温度升高平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,则正反应放热,因此，本题正确答案是:放热;

（2）温度升高,反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,反应前后气体体积不变,等容容器中压强之比等于温度之比,所以压强增大,因此，本题正确答案是:增大;增大;

（3）根据830 ℃时,平衡常数k=1计算;A、Q=（2×3）/（5×1）>1,反应向逆反应方向移动,故A错误;B、Q=（1×1）/（0.5×2）<1,反应向正反应方向移动,所以B选项是正确的;C、只有反应物,反应向正反应方向移动,所以C选项是正确的;D、Q=（1×1）/（0.5×2）=1.达到平衡状态,平衡不移动,故D错误.因此，本题正确答案是:B、C．

（4）830 ℃时,在2L的密闭容器中加入4 mol CO（g）和6 mol H2O（g）达到平衡时,设一氧化碳转化物质的量为x,根据平衡三段式列式得到

CO（g）＋H2O（g） H2（g）＋CO2（g）

起始量（mol） 4 6 0 0

变化量（mol） x x x x

平衡量（mol） 4-x 6-x x x

平衡常数得x=2.4mol

CO的转化率=2.4mol/4mol×100%=60%

因此，本题正确答案是:60%.

考点：平衡常数、影响化学反应的因素、转化率的计算