Question

7．在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO₂（g）+H₂（g）═CO（g）+H₂O（g），其化學平衡常數(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

回答下列問題：
（1）該反應為吸熱反應（填“吸熱”、“放熱”）．
（2）能使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的是bc．
a．及時分離出CO氣體              b．適當升高溫度
c．增大CO₂的濃度                 d．選擇高效催化劑
（3）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是bc（多選不得分）．
a．容器中壓強不變              b．混合氣體中 c（CO）不變
c．v_正（H₂）=v_逆（H₂O）           d．c（CO₂）=c（CO）
（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO₂）•c（H₂）=c（CO）•c（H₂O），試判斷此時的溫度為830℃．
（5）若在（4）所處的溫度下，在1L的密閉容器中，加入2molCO₂和3molH₂充分反應達平衡時，H₂的物質(zhì)的量為b，CO₂的物質(zhì)的量為c．
a．等于1.0mol        b．大于1.0mol         c．大于0.5mol，小于1.0mol        d．無法確定．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溫度對化學平衡、化學平衡常數(shù)的影響來回答，平衡常數(shù)隨溫度升高增大，說明平衡正向進行；
（2）升溫、加壓、增加濃度、使用催化劑等能使該反應的反應速率增大，根據(jù)化學平衡移動原理確定平衡的移動方向；
（3）化學平衡狀態(tài)的標志：正逆反應速率相等，各組分含量保持不變，據(jù)此回答；
（4）某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：c（CO₂）．c（H₂）=c（CO）．c（H₂O），說明 K=1，由此分析解答；
（5）依據(jù)化學平衡三段式列式和平衡常數(shù)概念計算消耗氫氣物質(zhì)的量計算得到平衡狀態(tài)下的物質(zhì)的量．

解答 解：（1）化學平衡常數(shù)的大小只與溫度有關(guān)，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動，由表可知：升高溫度，化學平衡常數(shù)增大，說明化學平衡正向移動，因此正反應方向吸熱，
故答案為：吸熱；
（2）a．及時分離出CO氣體，能使該反應的反應速率降低，故錯誤；
b．適當升高溫度，能使該反應的反應速率增大，平衡向正反應方向移動，故正確；
c．增大CO₂的濃度，能使該反應的反應速率增大，平衡向正反應方向移動，故正確；
d．選擇高效催化劑，能使該反應的反應速率增大，但是不引起平衡的移動，故錯誤．
故選bc；
（3）a、反應是一個反應前后體積不變的反應，壓強的改變不會要引起平衡移動，故錯誤；
b、化學平衡時，各組分的濃度不隨時間的改變而改變，故正確；
c、化學平衡狀態(tài)的標志是v_正=v_逆，所以v_正（H₂）=v_逆（H₂O）表明反應達到平衡狀態(tài)，故C正確；
d、c（CO₂）=c（CO）時，不能表明正逆反應速率相等，不一定達到了平衡狀態(tài)，故錯誤；
故選bc；
（4）某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：c（CO₂）．c（H₂）=c（CO）．c（H₂O），說明 K=1，對應的溫度是830℃，故答案為：830；
（5）若在（3）所處的溫度下，在1L的密閉容器中，加入2mol CO₂和3mol H₂充分反應達平衡時，設氫氣消耗物質(zhì)的量為x；
              CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
起始量（mol/L）  2      3      0       0
變化量（mol/L）  x       x      x      x
平衡量（mol/L）  2-x   3-x      x      x
K=$\frac{{x}^{2}}{（2-x）•（3-x）}$=1，計算得到：x=1.2，反應達平衡時，H₂的物質(zhì)的量3mol-1.2mol=1.8mol；CO₂的物質(zhì)的量為0.8mol，
故答案為：b；c．

點評 本題考查學生對平衡常數(shù)K的改變與平衡移動之間的關(guān)系的理解，以及影響化學平衡的因素，及利用平衡常數(shù)K進行簡單的計算能力，難度不大．