Question

16．830K時(shí)，在密閉容器中發(fā)生下列可逆反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＞0
試回答下列問(wèn)題：
（1）請(qǐng)寫出該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=$\frac{c（C{O}_{2}）．c（{H}_{2}）}{c（CO）．c（{H}_{2}O）}$．
（2）830K溫度下，若起始時(shí)c（CO）=2mol•L^-1，c（H₂O）=3mol•L^-1，達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%，則在該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.5．
（3）若降低溫度，該反應(yīng)的K值將減小，該反應(yīng)的正反應(yīng)速率將減小； 該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率將減小（均填“增大”“減小”或“不變”）．
（4）若要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有：增大水蒸氣濃度、減小二氧化碳、減小氫氣濃度或升高溫度．
（5）830K溫度下，若起始時(shí)c（CO）=1mol•L^-1，c（H₂O）=2mol•L^-1，反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，測(cè)得H₂的濃度為0.5mol•L^-1，則此時(shí)該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)否（填“是”與“否”），你判斷的依據(jù)是濃度商=$\frac{0.5×0.5}{0.5×1.5}$=0.33＜K，平衡正向移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比；
（2）830K溫度下，若起始時(shí)c（CO）=2mol•L^-1，c（H₂O）=3mol•L^-1，達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%，則反應(yīng)的c（CO）=2mol/L×50%=1mol/L，
                CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＞0
開始（mol/L）2            3                0             0
反應(yīng)（mol/L）1           1                 1             1
平衡（mol/L）1           2                 1            1
化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）．c（{H}_{2}）}{c（CO）．c（{H}_{2}O）}$；
（3）降低溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，正逆反應(yīng)都減��；
（4）可以通過(guò)改變濃度（非CO濃度）、溫度來(lái)改變CO轉(zhuǎn)化率；
（5）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＞0
開始（mol/L）1          2                0             0
反應(yīng)（mol/L）0.5       0.5             0.5          0.5
某時(shí)刻（mol/L）0.5   1.5             0.5          0.5
先計(jì)算濃度商，根據(jù)濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)相對(duì)大小確定反應(yīng)方向，如果濃度商等于平衡常數(shù)，則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)．

解答 解：（1）化學(xué)平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，則該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）．c（{H}_{2}）}{c（CO）．c（{H}_{2}O）}$；
故答案為：K=$\frac{c（C{O}_{2}）．c（{H}_{2}）}{c（CO）．c（{H}_{2}O）}$；
（2）830K溫度下，若起始時(shí)c（CO）=2mol•L^-1，c（H₂O）=3mol•L^-1，達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%，則反應(yīng)的c（CO）=2mol/L×50%=1mol/L，
                CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＞0
開始（mol/L）2            3                0             0
反應(yīng)（mol/L）1           1                 1             1
平衡（mol/L）1           2                 1            1
化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）．c（{H}_{2}）}{c（CO）．c（{H}_{2}O）}$=$\frac{1×1}{1×2}$=0.5，
故答案為：0.5；
（3）該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，降低溫度平衡逆向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)減小，降低溫度導(dǎo)致活化分子百分?jǐn)?shù)減小，正逆反應(yīng)速率減小，
故答案為：減小；減小；減��；
（4）要提高CO轉(zhuǎn)化率，可以通過(guò)增大水蒸氣濃度、減小二氧化碳、減小氫氣濃度、升高溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)，
故答案為：增大水蒸氣濃度、減小二氧化碳、減小氫氣濃度或升高溫度；
（5）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＞0
開始（mol/L）1          2                0             0
反應(yīng)（mol/L）0.5       0.5             0.5          0.5
某時(shí)刻（mol/L）0.5   1.5             0.5          0.5
濃度商=$\frac{0.5×0.5}{0.5×1.5}$=0.33＜K，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，
故答案為：否；濃度商=$\frac{0.5×0.5}{0.5×1.5}$=0.33＜K，平衡正向移動(dòng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，靈活運(yùn)用三段式解法是解本題關(guān)鍵，會(huì)根據(jù)濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)相對(duì)大小確定反應(yīng)方向，題目難度不大．