Question

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

t℃	700	800	850	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問題：
（1）該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）．
（2）能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是BC（多選扣分）．
A．容器中壓強(qiáng)不變                B．混合氣體中 c（CO）不變
C．υ正（H₂）=υ逆（H₂O）              D．c（CO₂）=c（CO）
（3）850℃時(shí)，若向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入1.0molCO、3.0molH₂O、1.0molCO₂和xmolH₂，則：
①當(dāng)x=5.0時(shí)，上述平衡向逆反應(yīng)（填“正反應(yīng)”、“逆反應(yīng)”、“恰好平衡”）方向進(jìn)行．
②若要使上述反應(yīng)開始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則x應(yīng)滿足的條件是0≤x＜3．
（4）在850℃時(shí)，若設(shè)x=5.0mol和x=6.0mol，其他物質(zhì)的投料不變，當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，測得H₂的體積分?jǐn)?shù)分別為a%、b%，則a＜ b （填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)可知升高溫度，平衡常數(shù)增大，說明平衡正向移動；
（2）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，以此判斷；
（3）①求出此時(shí)的濃度商Q_c，與平衡常數(shù)相比，判斷平衡移動方向；
②用x表示出濃度商Q_c，平衡向正反應(yīng)方向移動，濃度商小于平衡常數(shù)；
（4）增大一種生產(chǎn)物（氫氣）的體積分?jǐn)?shù)，平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡移動的結(jié)果是降低這種增大的幅度，故平衡后氫氣的體積分?jǐn)?shù)還是大于原來的．

解答 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知升高溫度，平衡常數(shù)增大，說明平衡正向移動，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故答案為：吸熱；
（2）A．由于反應(yīng)前后體積不變，則壓強(qiáng)不變，無論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，都存在容器中壓強(qiáng)不變，不能用于判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；              
 B．混合氣體中 c（CO）不變，可說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．υ正（H₂）=υ逆（H₂O），說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；          
D．反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，c（CO₂）=c（CO）不能說明達(dá)到平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤．
故答案為：BC；
（3）①此時(shí)的濃度商Q_c=$\frac{5×1}{1×3}$=1.67，大于平衡常數(shù)1，故平衡向逆反應(yīng)方向移動，故答案為：逆反應(yīng)；
②平衡向正反應(yīng)方向移動，濃度商小于平衡常數(shù)，即$\frac{1×x}{1×3}$＜1，解得0≤x＜3，故答案為：0≤x＜3；
（4）加入6mol氫氣所到達(dá)的平衡，可以等效為在加入5mol氫氣到達(dá)平衡后再加入1mol氫氣，增大一種生產(chǎn)物（氫氣）的體積分?jǐn)?shù)，平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡移動的結(jié)果是降低這種增大的幅度，但平衡后氫氣的體積分?jǐn)?shù)還是大于原來的，故得H₂的體積分?jǐn)?shù)分別為a%＜b%，故答案為：＜．

點(diǎn)評 本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算分析判斷以及平衡移動溫度，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物濃度、是否使用催化劑無關(guān)，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，注重知識的遷移應(yīng)用，題目難度中等．