Question

煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及熱值等問題．
已知：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表：

溫度/℃	400	500	800
平衡常數(shù)Kc	9.94	9	1

試回答下列問題
（1）上述正向反應(yīng)是：

 

 反應(yīng)（選填：放熱、吸熱）．
（2）在800℃發(fā)生上述反應(yīng)，以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器，其中向正反應(yīng)方向移動(dòng)的有

 

（選填A(yù)、B、C、D、E）．

	A	B	C	D	E
n（CO2）	3	1	0	1	1
n（H2）	2	1	0	1	2
n（CO）	1	2	3	0.5	3
n（H2O）	5	2	3	2	1

（3）已知在一定溫度下：C（s）+CO₂（g）?2CO（g）平衡常數(shù)K；
C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）  平衡常數(shù)K₁；
CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g） 平衡常數(shù)K₂，
則K、K₁、K₂之間的關(guān)系是：K=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,反應(yīng)熱和焓變,化學(xué)平衡的影響因素

專題：

分析：（1）由表中數(shù)據(jù)可知升高溫度平衡常數(shù)減小，說明平衡逆向移動(dòng)，以此判斷反應(yīng)熱；
（2）反應(yīng)在同一容器內(nèi)進(jìn)行，體積相同，方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)都是1，所以在計(jì)算中均可用物質(zhì)的量數(shù)值代替濃度數(shù)值，求出此時(shí)的濃度商Q_c，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，濃度商小于平衡常數(shù)；
（3）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算分析．

解答： 解：（1）由表可知，溫度越高，平衡常數(shù)越小，反應(yīng)進(jìn)行程度越小，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；
（2）反應(yīng)在同一容器內(nèi)進(jìn)行，體積相同，方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)都是1，所以在計(jì)算中均可用物質(zhì)的量數(shù)值代替濃度數(shù)值，800℃時(shí)反應(yīng)平衡常數(shù)為1．
A、k=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

=

2×3

1×5

=

6

5

，大于1，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；
B、k=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

=

1×1

2×2

=

1

4

，小于1，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，故B正確；
C、開始只有CO、H₂，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，故C正確；
D、k=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

=

1×1

0.5×2

=1，處于平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；
E、k=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

=

2×1

3×1

=

2

3

，小于1，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，故E正確；
故答案為：BCE；
（3）反應(yīng)①C（s）+CO₂（g）?2CO（g）平衡常數(shù)K=

c2(CO)

c(CO2)

；
反應(yīng)②C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）平衡常數(shù)K₁=

c(H2)?c(CO)

c(H2O)

；
反應(yīng)③CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g） 平衡常數(shù)K₂=

c(H2)?c(CO2)

c(CO)?c(H2O)

；
所以：

K1

K2

=

c2(CO)

c(CO2)

=K，
故答案為：

K1

K2

．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查平衡常數(shù)及其計(jì)算，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，難度較大，注意（1）平衡常數(shù)書寫，（2）平衡常數(shù)只受溫度影響，同一反應(yīng)溫度不變，平衡常數(shù)不變．