Question

在一固定容積的密閉容器中進行著如下反應：

CO₂(g) + H₂(g)      CO(g) + H₂O(g)      

其平衡常數(shù)Ｋ和溫度t的關系如下：

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

 (1) K的表達式為：　           　；

(2) 該反應的正反應為　　       　反應（“吸熱”或“放熱”）

(3) 能判斷該反應是否已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)的是：              

Ａ．容器中壓強不變           Ｂ．混合氣體中CO濃度不變

Ｃ．v(H₂)正 = v(H₂O)逆       D．c(CO₂) = c(CO)　

E．容器中氣體密度不變       F．1mol H—H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H-O鍵

(4) 在850℃時，可逆反應：CO₂(g) + H₂(g)  CO(g) + H₂O(g)，在該容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如下：

時間/min	CO2 (mol/L)	H2 (mol/L)	CO (mol/L)	H2 O ( mol/L)
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3	c3

3min—4min達到平衡時CO的平衡濃度c₃=      （c₃精確到小數(shù)點后面三位數(shù)），CO₂ (g)的轉(zhuǎn)化率=          。

Answer 1

【知識點】反應熱 化學反應速率 平衡 F1  G5  G2

【答案解析】（1）   

（2）放熱  （3）B、C、F；       

（4）c₃ = 0.120mol/L        (寫0.12的給1分，即有效數(shù)字不對扣1分)

     CO₂ (g)的轉(zhuǎn)化率： 60%    

解析： ⑵根據(jù)表知升溫，平衡常數(shù)減小，則正向是放熱反應

⑵該反應是氣體體積不變的反應，不能根據(jù)容器中壓強不變判斷平衡建立，c(CO₂) = c(CO)　只是反應過程中可能出現(xiàn)的情況，不一定是平衡狀態(tài)，由于容積固定，根據(jù)質(zhì)量守恒知容器中氣體密度始終不變，即不能表明平衡建立，根據(jù)反應知 1mol H—H鍵斷裂的同時有2 mol H-O鍵形成，則當1mol H—H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H-O鍵表明平衡建立，因此選B、C、F。

⑷   CO₂(g) + H₂(g)  CO(g) + H₂O(g)

起始  0.2     0.3          0       0

平衡  c₁=0.2- c₃  c₂=0.3- c₃    c₃    c₃

變化  c₃        c₃            c₃        c₃， c₃²÷（0.2- c₃）（0.3- c₃）=K=1，c₃= 0.120mol/L，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率=0.120×100%/0.2= 60% 

【思路點撥】有關平衡的計算采取三段法。