Question

1．在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO（g）+H₂O （g）?CO₂（g）+H₂（g），其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

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=$\frac{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}{c（CO）•c（{H}_{2}O）}$，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)（填吸熱或放熱）．若改變條件使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則平衡常數(shù)③（填序號(hào)）
①一定不變    ②一定減小     ③可能增大     ④增大、減小、不變皆有可能
（2）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bc．
（a）容器中壓強(qiáng)不變     （b）混合氣體中c（CO）不變
（c）v_逆（H₂）=v_正（H₂O）     （d）c（CO）=c（CO₂）
（3）將不同量的CO （g） 和H₂O （g） 分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)CO （g）+H₂O （g）?CO₂（g）+H₂（g），得到如表三組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)組	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
		H2O	CO	CO2	CO
A	650	2	4	1.6	2.4	5
B	900	1	2	0.4	1.6	3
C	1000	1	2	c	d	t

①實(shí)驗(yàn)B中平衡時(shí)H₂O （g）的物質(zhì)的量是0.6mol．
②通過計(jì)算可知，CO的轉(zhuǎn)化率實(shí)驗(yàn)A大于 實(shí)驗(yàn)B（填“大于”、“等于”或“小于”）．
③若實(shí)驗(yàn)C中達(dá)到平衡所需時(shí)間 t小于3（填“大于”、“等于”或“小于”）

Answer 1

分析 （1）依據(jù)化學(xué)方程式和平衡常數(shù)概念書寫得到表達(dá)式，由表中數(shù)據(jù)可知升高溫度平衡常數(shù)減小，說明正反應(yīng)放熱，平衡正向移動(dòng)，如溫度不變，則平衡常數(shù)不變；
（2）達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，各組分濃度不變，正逆反應(yīng)相等，以此判斷；
（3）①實(shí)驗(yàn)B中平衡時(shí)CO₂的物質(zhì)的量為0.4mol，可知消耗0.4molH₂O，可計(jì)算平衡時(shí)H₂O （g）的物質(zhì)的量；
②由表中數(shù)據(jù)可計(jì)算CO的轉(zhuǎn)化率，進(jìn)而判斷轉(zhuǎn)化率的大��；
③B與C相比較，二者起始物質(zhì)的量相同，但C的溫度較高，反應(yīng)速率較大．

解答 解：（1）反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO（g）+H₂O （g）?CO₂（g）+H₂（g），則K=$\frac{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}{c（CO）•c（{H}_{2}O）}$，由表中數(shù)據(jù)可知升高溫度平衡常數(shù)減小，說明正反應(yīng)放熱，平衡正向移動(dòng)，如溫度不變，則平衡常數(shù)不變，如降溫，則平衡常數(shù)增大，正向移動(dòng)，平衡常數(shù)不可能減小，只有③正確，
故答案為：K=$\frac{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}{c（CO）•c（{H}_{2}O）}$； 放熱；③；
（2）（a）反應(yīng)前后氣體的體積不變，無論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，容器中壓強(qiáng)都不變，不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
（b）混合氣體中c（CO）不變，可說明達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
（c）v_逆（H₂）=v_正（H₂O），說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
（d）c（CO）=c（CO₂），不能說明是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤．
故答案為：b c；
（3）①實(shí)驗(yàn)B中平衡時(shí)CO₂的物質(zhì)的量為0.4mol，可知消耗0.4molH₂O，可計(jì)算平衡時(shí)H₂O （g）的物質(zhì)的量為1mol-0.4mol=0.6mol，
故答案為：0.6mol；
②實(shí)驗(yàn)A中CO的轉(zhuǎn)化率為$\frac{4-2.4}{4}$=0.8，實(shí)驗(yàn)B中CO的轉(zhuǎn)化率為$\frac{2-1.6}{2}$=0.2，則A的轉(zhuǎn)化率大于B，故答案為：大于；
③B與C相比較，二者起始物質(zhì)的量相同，但C的溫度較高，反應(yīng)速率較大，則C用的時(shí)間較小，故答案為：小于．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、化學(xué)平衡狀態(tài)判斷、反應(yīng)方向判斷等，為高頻考點(diǎn)和常見題型，側(cè)重考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理能力，題目難度中等．