Question

水煤氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂ （g）在一定溫度下達到化學(xué)平衡．
（1）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=

 

；
（2）一定溫度下，在一個容積可變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列說法中能判斷該反應(yīng)達到
化學(xué)平衡狀態(tài)的是

 

  （填編號）；
a．容器中的壓強不變        b．1mol H-H鍵斷裂的同時斷裂2molH-O鍵
c．v_正（CO）=v_逆（H₂O）     d．c（CO）=c（H₂）
（3）將不同量的CO（g）和H₂O（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中進行反應(yīng)，得到如下兩
組數(shù)據(jù)：

實驗組	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		達到平衡所需時間/min
		H2O	CO	H2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3

①實驗1中以v（CO₂） 表示的反應(yīng)速率為

 

；
②該反應(yīng)的逆反應(yīng)為

 

（填“吸”或“放”）熱反應(yīng)；
③實驗1的平衡常數(shù)K₁

 

實驗2的平衡常數(shù)K₂（填“大于”“小于”“等于”“不能確定”）．
（4）如果要提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率可以采用

 

；
a．增加CO的用量                 b．增加H₂O（g）的用量
c．增大壓強                     d．升高溫度．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,反應(yīng)速率的定量表示方法,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學(xué)方程式和平衡常數(shù)概念書寫表達式，用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積；
（2）一定溫度下，在一個容積可變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達到平衡的標志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變；
（3）①依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析計算一氧化碳反應(yīng)速率，結(jié)合速率之比等于化學(xué)方程式中計量數(shù)之比計算二氧化碳表示的反應(yīng)速率；
②第二組溫度比第一組高，反應(yīng)物物質(zhì)的量比第一組減半，但是平衡時H₂的物質(zhì)的量比第一組的一半少，表明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
③依據(jù)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進行，平衡常數(shù)減小；
（4）提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率，平衡正向進行，結(jié)合平衡移動原理分析判斷．

解答： 解：（1）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂ （g），反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

c(CO2)c(H2)

c(CO)c(H2O)

，故答案為：

c(CO2)c(H2)

c(CO)c(H2O)

；
（2）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂ （g）反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)；
a．反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不發(fā)生變化，容器中始終壓強不變，不能說明反應(yīng)到達平衡，故a錯誤；
b．l molH-H鍵斷裂的同時斷裂2mol H-O鍵，斷裂2mol H-O鍵同時生成l molH-H鍵，說明反應(yīng)到達平衡，故b正確；
c．根據(jù)反應(yīng)可知，自始至終v_正（CO）=v_正（H₂O），若v_正（CO）=v_逆（H₂O），則v_正（H₂O）=v_逆（H₂O），說明反應(yīng)到達平衡，故c正確；
d．根據(jù)反應(yīng)可知，自始至終c（CO）=c（H₂），不能說明反應(yīng)到達平衡，故d錯誤；
故選：bc；
（3）①圖表數(shù)據(jù)分析，一氧化碳反應(yīng)速率V=

4mol-2.4mol 2L

5min

=0.16mol/（L?min）；     
故答案為：0.16mol/（L?min）；     
②實驗1中CO的轉(zhuǎn)化率為

1.6mol

4mol

×100%=40%，實驗2中CO的轉(zhuǎn)化率為

0.4mol

2mol

×100%=20%，則實驗1的轉(zhuǎn)化率大于實驗2，則說明溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；  
故答案為：吸；
③分析判斷反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進行，平衡常數(shù)減小，實驗1的平衡常數(shù)K₁大于實驗2的平衡常數(shù)K₂；
故答案為：大于；
（4）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂ （g），反應(yīng)是氣體體積不變的放熱反應(yīng)；
a．增加CO的用量，平衡正向進行，一氧化碳轉(zhuǎn)化率降低，故a不符合；                 
b．增加H₂O（g）的用量，平衡正向進行，一氧化碳轉(zhuǎn)化率增大，故b符合；
c．反應(yīng)前后氣體體積不變，增大壓強平衡不動，一氧化碳轉(zhuǎn)化率不變，故c不符合；                     
d．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向進行，一氧化碳轉(zhuǎn)化率減小，故d不符合．
故答案為：b．

點評：本題考查了化學(xué)平衡、平衡常數(shù)的影響因素分析判斷，平衡常數(shù)計算應(yīng)用，平衡標志分析應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．