Question

煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比等問題．已知：CO （g）+H₂O （g）?H₂ （g）+CO₂ （g）平衡常數(shù)K隨溫度的變化如下表：

溫度/℃	400	500	800
平衡常數(shù)K	9.94	9	1

回答下列問題
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=

 

，△H=

 

0（填“＜”、“＞”、“=”）
（2）已在一定溫度下，C（s）+CO₂ （g）?2CO （g）平衡常數(shù)K₁；
C （s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂ （g）平衡常數(shù)K₂則K、K₁、K₂，之間的關(guān)系是

 

；
（3）800℃時，向一個10L的恒容反應(yīng)器中充入0.40molCO和1.60mol水蒸氣，經(jīng)一段時間后反應(yīng)達到平衡，此時CO的轉(zhuǎn)化率為

 

：若保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.10molCO和0.40molCO₂，此時v_正

 

v_逆 （填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，根據(jù)平衡常數(shù)隨溫度的變化進行判斷；
（2）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達式計算解答；
（3）令CO的濃度變化為c，用三段式表示出各物質(zhì)變化的濃度、平衡時的濃度，再根據(jù)平衡常數(shù)計算，比較濃度商與平衡常數(shù)K的關(guān)系．

解答： 解：（1）平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，故K=

c(CO2)c(H2)

c(CO)c(H2O)

，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析，升高溫度，平衡常數(shù)減小，平衡逆向移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
故答案為：K=

c(CO2)c(H2)

c(CO)c(H2O)

；＜；
（2））①C（s）+CO₂（g）?2CO（g）平衡常數(shù)K₁；
②C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）平衡常數(shù)K₂；
③CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）平衡常數(shù)K；
③=②-①，故K=

K2

K1

，
故答案為：K=

K2

K1

；
（3）對于反應(yīng) CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），
開始（mol/L）：0.04 0.16        0         0
變化（mol/L）：c     c          c         c
平衡（mol/L）：0.04-c 0.16-c    c        c
所以

c×c

(0.04-c)(0.16-c)

=9，解得c=0.032
所以CO的轉(zhuǎn)化率為

0.032mol/L

0.04mol/L

×100%=80%．
則平衡時各量為：
對于反應(yīng)     CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），
開始（mol/L）：0.04  0.16       0       0
變化（mol/L） 0.032  0.032     0.032   0.032
平衡（mol/L）：0.008 0.128     0.032   0.032
改變后的量為：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），
改變后（mol/L）：0.018  0.128     0.032    0.072
Qc=

0.032×0.072

0.018×0.128

=1=K，所以平衡不移動，
故答案為：80%；=．

點評：本題考查平衡常數(shù)及其相關(guān)計算、平衡移動原理、平衡標志的判斷等，根據(jù)平衡常數(shù)求轉(zhuǎn)化率，題目難度中等，試題側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，旨在考查學(xué)生靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力．