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”“放热”)。

（3）能说明该反应达到化学平衡状态的是________。

A．容器中压强不变          B．混合气体中c(CO)不变

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

（4）某温度下，平衡浓度符合下式： 3c(CO₂)·c(H₂)＝5c(CO)·c(H₂O)，试判断此时的温度为      ℃。

（5） 830℃时，在1L密闭容器中分别投入lmolH₂和lmolCO₂反应达到化学平衡时，CO₂的转化率为         ；保持温度不变，在平衡体系中再充入1molH₂和lmolCO₂重新达到化学平衡时，CO₂的平衡转化率         (填“增大”、“减小”或“不变”)•

Answer

(12分)（1）c(CO)•c(H2O)/c(CO2)•c(H2)(2分)（2）吸热(2分)

（3）b、c(2分)（4）700(2分)（5）50%(2分)不变(2分)

【解析】

试题分析：（1）CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，反应的平衡常数K=；

（2）图表中平衡常数随温度升高增大，说明升温平衡正向进行，正反应是吸热反应；

（3）a．反应前后气体体积不变，反应过程中和平衡状态压强不变，容器中压强不变不能说明费用达到平衡状态，故错误；b．混合气体中 c(CO)不变是平衡标志，故b正确；c．反应速率之比等于化学方程式系数之比，是正反应速率之比，υ正(H2)=υ逆(H2O) 表面水的正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，故c正确；d．c(CO2)=c(CO)和起始量和消耗量有关，不能说明反应达到平衡状态，故d错误；故答案为bc；

（4）某温度下，平衡浓度符合下式： 3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，K=0.6，依据图表数据可知，平衡常数随温度变化，温度不变，平衡常数不变，判断此时的温度为700℃；

（5） CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

起始物质的量(mol)1 1 0 0

变化物质的量(mol)n n n n

平衡物质的量(mol)1-n 1-n n n

则[(nmol/1L)×(nmol/1L)]÷[(1-nmol/1L)×1-(nmol/1L)]=1，

解得：n=0.5mol，则CO2的转化率为0.5mol÷1mol×100%=50%；

因反应体系中气体反应物和气体生成化学计量数之和相等，保持温度不变，在平衡体系中再充入1molH2和lmolCO2重新达到化学平衡时，平衡不移动，CO2的平衡转化率不变。

【考点定位】考查可逆反应的特征以及化学平衡移动方面的知识、平衡常数计算及平衡状态的判断。

【名师点晴】化学平衡的标志有直接标志和间接标志两大类。一、直接标志：正反应速率=逆反应速率，注意反应速率的方向必须有正向和逆向。同时要注意物质之间的比例关系，必须符合方程式中的化学计量数的比值。二、间接标志：1、各物质的浓度不变。2、各物质的百分含量不变。3、对于气体体积前后改变的反应，压强不变是平衡的标志。4、对于气体体积前后不改变的反应，压强不能做标志。5、对于恒温恒压条件下的反应，气体体积前后改变的反应密度不变是平衡标志。6、对于恒温恒容下的反应，有非气体物质的反应，密度不变是平衡标志。