Question

已知下列兩個(gè)反應(yīng)：
反應(yīng)Ⅰ：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O△H₁
反應(yīng)Ⅱ：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H₂
（1）相同溫度下，若上述反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡常數(shù)為K₁，反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)平衡常數(shù)為K₂，那么K₁?K₂=

 

．
（2）反應(yīng)Ⅰ化學(xué)平衡常數(shù)K₁和溫度t的關(guān)系如下表一：

t/℃	700	800	850	1 000	1 200
K1	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

該反應(yīng)的△H₁

 

0（選填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）某溫度下，反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡常數(shù)為2.25．在該溫度下，向甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中通入CO₂（g）和H₂（g），這兩種物質(zhì)的起始濃度如下表二：

起始濃度	甲	乙	丙
c（CO2）（mol?L-1）	0.01	0.02	0.02
c（H2）（mol?L-1）	0.01	0.01	0.02

反應(yīng)速率最快的是

 

（填“甲”、“乙”或“丙”），平衡時(shí)，H₂轉(zhuǎn)化率最大的是

 

（填“甲”、“乙”或“丙”），丙中H₂的轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ是溫度相同條件下方向相反的反應(yīng)，平衡常數(shù)互為倒數(shù)，依據(jù)平衡常數(shù)概念計(jì)算分析；
（2）依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析，平衡常數(shù)隨溫度升高增大，平衡正向進(jìn)行，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
（3）丙中的二氧化碳和氫氣的濃度都最大．而反應(yīng)溫度相同，故丙中反應(yīng)速率最大；甲、丙為等效平衡，而乙中二氧化碳的濃度大于氫氣的濃度，所以乙中氫氣的轉(zhuǎn)化率最大，依據(jù)化學(xué)平衡來(lái)計(jì)算平衡濃度得到平衡常數(shù)和氫氣的轉(zhuǎn)化率．

解答： 解：（1）反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡常數(shù)為K₁，K₁的表達(dá)式=

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

，反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ是溫度相同條件下方向相反的反應(yīng)，反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，則K₁?K₂=1，
故答案為：1；
（2）由表格中溫度與化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系可知，溫度越高，平衡常數(shù)越大，即升高溫度平衡正向進(jìn)行，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，△H₁＞0，
故答案為：＞；
（3）丙中的二氧化碳和氫氣的濃度都最大，而反應(yīng)溫度相同，濃度越大反應(yīng)速率越大，故丙中反應(yīng)速率最大；
甲、丙為等效平衡，而乙中二氧化碳的濃度大于氫氣的濃度，所以乙中氫氣的轉(zhuǎn)化率最大；
設(shè)丙中平衡時(shí)一氧化碳的濃度為xmol/L，水的濃度為xmol/L，二氧化碳濃度為（0.02-x）mol/L，氫氣的濃度為（0.02-x）mol/L，
平衡常數(shù)K=

x2

(0.02-x)2

=2.225，計(jì)算得到x=0.012mol/L，即氫氣的濃度為0.008mol/L，
丙中氫氣的轉(zhuǎn)化率=

0.02mol/L-0.008mol/L

0.02mol/L

×100%=60%，
故答案為：丙；乙；60%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的分析判斷，平衡計(jì)算方法的應(yīng)用，平衡常數(shù)，轉(zhuǎn)化率概念的計(jì)算分析，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．