Question

【題目】在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：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

回答下列問題：

(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K= ______

(2)該反應(yīng)為 ______ 反應(yīng)(選填“吸熱”“放熱”)．

(3)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 ______ ．

A．容器中壓強(qiáng)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c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，試判斷此時(shí)的溫度為 ______ ℃．在此溫度下2L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，CO2(g)和H2(g)的起始量均為2.0mol，達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為 ______ ．

(5)在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)△H1=akJmol-1

反應(yīng)②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H2=b kJmol-1

反應(yīng)③2Fe(s)+O2(g)2FeO(s)△H3

則△H3= ______ (用含a、b的代數(shù)式表示)．

Answer 1

【答案】c(CO)c(H2O )/[c(CO2 )c(H2)] 吸熱 BC 830 50% (2a+b)kJ/mol

【解析】

根據(jù)勒夏特列原理分析化學(xué)平衡移動(dòng)的方向分析解答；根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算規(guī)則分析解答；根據(jù)“三段式”計(jì)算化學(xué)平衡過程分析解答。

(1)上述反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為：K=；

故答案為：K=；

(2)由圖表數(shù)據(jù)知，隨溫度的升高，平衡常數(shù)增大，說明升溫時(shí)平衡右移，因此，該反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)；

故答案為：吸熱；

(3)平衡狀態(tài)的本質(zhì)是正、逆反應(yīng)速率相等，特征是各組分的濃度保持不變。

A.該反應(yīng)氣體分子總數(shù)不變，壓強(qiáng)也就不變，因此，壓強(qiáng)不變不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)；

B.一氧化碳的濃度不變，其他成分的濃度也不會(huì)改變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；

C.v正(H2)=v逆(H2O)，表明正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；

D.c(CO2)=c(CO)，沒有體現(xiàn)濃度不再改變，不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)；

故選擇B和C。

(4)c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，即=K=1，對應(yīng)的溫度為830℃；

故答案為：830℃；

根據(jù)反應(yīng)方程式：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，設(shè)平衡時(shí)，CO2的變化量為xmol，

初始狀態(tài) 2mol 2mol 0 0

平衡時(shí) (2-x)mol (2-x)mol xmol xmol 已知K==1，帶入計(jì)算可得到n(CO2)=n(CO)=1mol，即達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為：×100%=50%，

故答案為：50%；

(5)根據(jù)蓋斯定律，2×①+②可得到反應(yīng)③，所以△H3=(2a+b)kJ/mol；

故答案為：(2a+b)kJ/mol。