Question

【加试题】Ⅰ煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比等问题。

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

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	1

回答下列问题

（1）该反应的平衡常数表达式K=           ，△H         0(填“＜”、“＞”、“=”)

（2）已知在一定温度下，C(s)+CO₂ (g)⇌2CO (g)平衡常数K₁

C(s)+H₂O (g)⇌H₂ (g)+CO (g)平衡常数K₂，

则K、K₁、K₂，之间的关系是                。

（3）800℃时，向一个10L的恒容反应器中充入0.40molCO和1.60mol水蒸气，经一段时 间后反应达到平衡，此时CO的转化率为           ；若保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.10molCO和0.40mol CO₂，此时v_正         v_逆 (填“＞”、“=”或“＜”)．

Answer

（1）K= ＜

（2）)K=

（3） 80% =

【解析】

试题分析：（1）平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，故K=，依据图表数据分析，升高温度，平衡常数减小，平衡逆向移动，故正反应为放热反应；

（2）①C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)平衡常数K1；

②C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)平衡常数K2；

③CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)平衡常数K；

③=②-①，故K=；

（3）对于反应 CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)，

开始(mol/L)：0.04 0.16 0 0

变化(mol/L)：c c c c

平衡(mol/L)：0.04-c 0.16-c c c

所以=9，解得c=0.032；

所以CO的转化率为×100%=80%；

则平衡时各量为：

对于反应 CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)，

开始(mol/L)：0.04 0.16 0 0

变化(mol/L) 0.032 0.032 0.032 0.032

平衡(mol/L)：0.008 0.128 0.032 0.032

改变后的量为：CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)，

改变后(mol/L)：0.018 0.128 0.032 0.072

Qc==1=K，所以平衡不移动。

考点：考查平衡常数及其相关计算、平衡移动原理、平衡标志的判断等。