Question

在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

請回答下列問題：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

．
（2）該反應(yīng)為

吸熱

反應(yīng)．（填“吸熱”或“放熱”）
（3）800℃，固定容器的密閉容器中，放入混合物，其始濃度為c（CO）=0.01mol/L，
c（H₂O）=0.03mol/L，c（CO₂）=0.01mol/L，c（H₂）=0.05mol/L，則反應(yīng)開始時(shí)，H₂O的消耗速率比生成速率

小

（填“大““小“或“不能確定“）
（4）830℃，在1L的固定容器的密閉容器中放入2molCO₂和1molH₂，平衡后CO₂的轉(zhuǎn)化率為

1

3

，H₂的轉(zhuǎn)化率為

2

3

．

Answer 1

分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高化學(xué)平衡常數(shù)越大，升高溫度平衡向正反應(yīng)移動，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
（3）計(jì)算此時(shí)的濃度商Qc，與平衡常數(shù)比較判斷反應(yīng)進(jìn)行方向，據(jù)此解答；
（4）令平衡時(shí)參加反應(yīng)的CO₂的物質(zhì)的量為ymol，根據(jù)三段式用y表示出平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，用物質(zhì)的量代替濃度代入平衡常數(shù)表達(dá)式列方程計(jì)算y的值，據(jù)此解答．

解答：解：（1）可逆反應(yīng)CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式k=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

，
故答案為：

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高化學(xué)平衡常數(shù)越大，升高溫度平衡向正反應(yīng)移動，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，
故答案為：吸熱；
（3）此時(shí)的濃度商Qc=

0.01×0.03

0.01×0.05

=0.6，小于平衡常數(shù)0.9，故反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，故H₂O的消耗速率比生成速率小，
故答案為：小；
（4）令平衡時(shí)參加反應(yīng)的CO₂的物質(zhì)的量為ymol，則：
            CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
開始（mol）：2       1        0      0
變化（mol）：y       y        y      y
平衡（mol）：2-y      1-y      y      y
故

y×y

(2-y)×(1-y)

=1，解得：y=

2

3

故平衡后CO₂的轉(zhuǎn)化率為

2 3 mol

2mol

=

1

3

，H₂的轉(zhuǎn)化率為

2 3 mol

1mol

=

1

3

mol，
故答案為：

1

3

；

2

3

．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡常數(shù)、平衡常數(shù)的應(yīng)用等，難度中等，注意掌握化學(xué)平衡常數(shù)的用途：1、判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度，2、判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)，3、判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，4、計(jì)算轉(zhuǎn)化率等．