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）平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表：

溫度/℃	400	500	800
平衡常數(shù)K	9.94	9	1

試回答下列問題：

（1）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)方向移動的有 （選填A(yù)、B、C、D、E）；

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

（2）在1L密閉容器中通入10 molCO和10 mol水蒸氣,在500℃下經(jīng)過30s達(dá)到平衡,則30s內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為

（3）已知在一定溫度下，C（s）+CO2（g）2CO（g）平衡常數(shù)K；K的表達(dá)式 ；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：

（4）某溫度、容積固定容器中，投入一定反應(yīng)物，對可逆反應(yīng)C（s）+ CO2（g）2CO（g）不能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

A．c（CO2）= c（CO）

B．混合氣體相對分子質(zhì)量不變

C．容器中的壓強(qiáng)不變

D．v正（CO）= 2v正（CO2）

E.c（CO）保持不變

（5）如圖1所示，在甲、乙兩容器中都充入1mol C和1mol CO2，并使甲、乙兩容器初始容積相等.在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)C(s)+CO2(g) 2CO(g)，并維持反應(yīng)過程中溫度不變．已知甲容器中CO2的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的圖象如圖2所示,請在圖2中畫出乙容器中CO2的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的圖象．

 

 

Answer 1

1.BE 2.0.25mol?L﹣1?s﹣1 3. K= 4.AD 5.

【解析】

試題解析：（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，升高溫度平衡向吸熱方向移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；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)計量數(shù)都是1，所以在計算中均可用物質(zhì)的量數(shù)值代替濃度數(shù)值，800℃時反應(yīng)平衡常數(shù)為1．k==，大于1，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，故A錯誤；k==，小于1，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，故B正確；開始只有CO、H2，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，故C正確；D、k==1，處于平衡狀態(tài)，故D錯誤；k==，小于1，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，故E正確；（2）設(shè)平衡時，氫氣的濃度為xmol/L，則二氧化碳的濃度為xmol/L，一氧化碳和水蒸氣的濃度為（10-x）mol/L，則k==9，x=7.5，參加反應(yīng)的一氧化碳的濃度為：7.5mol/L，故30s內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為=0.25mol/（L?S）；（3）反應(yīng)①C（s）+CO2（g） 2CO（g）平衡常數(shù)K=；反應(yīng)②C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）平衡常數(shù)K1=，反應(yīng)③CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g） 平衡常數(shù)K2=，反應(yīng)②-反應(yīng)③得反應(yīng)①，所以K=．（4）c（CO2）=c（CO）不能判斷化學(xué)平衡狀態(tài)，和起始量有關(guān)，故A錯誤；混合氣體相對分子質(zhì)量不變，可作為判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故B正確；該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng)，故容器中的壓強(qiáng)不變可作為判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故C正確； v正（CO）=2v正（CO2），不能作為平衡狀態(tài)的判據(jù)，故D錯誤；c（CO）保持不變，可作為判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故E正確；（5）C（s）+CO2（g） 2CO（g），隨著反應(yīng)的進(jìn)行，甲中壓強(qiáng)逐增大，而乙是恒壓，故乙相對于甲而言，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡正向移動，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大，故乙容器中CO2的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的圖象為：

考點：化學(xué)平衡的影響因素；反應(yīng)速率的定量表示方法；化學(xué)平衡常數(shù)的含義；化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷；轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線