Question

【題目】在一定溫度下將3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：

CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)

(1)已知在700 ℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1＝0.6，則該溫度下反應(yīng)CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)的平衡常數(shù)K3＝__________。

(2)已知在1 000 ℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K4為1.0，則該反應(yīng)為__________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

(3)能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。(填編號)

A．容器中壓強(qiáng)不變 B．c(CO2)＝c(CO)

C．生成a mol CO2的同時(shí)消耗a mol H2 D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

(4)在1 000 ℃下，某時(shí)刻CO2的物質(zhì)的量為2.0 mol，則此時(shí)v正______v逆(填“>”、“＝”或“<”)。該溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率為__________。

Answer 1

【答案】 0.77 吸熱 C > 40%

【解析】（1）CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)。已知在700 ℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1=0.6，CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g)與上述反應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)減半，故平衡常數(shù)為K1的開方，K3＝=0.77；（2） K4＞K1，說明平衡右移，升溫向吸熱方向移動，故為吸熱反應(yīng)；（3） 反應(yīng)過程中氣體的物質(zhì)的量始終不變，壓強(qiáng)始終不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；c(CO2)=c(CO) 不能說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；生成a mol CO2的同時(shí)消耗a mol H2，說明正逆速率相等，選項(xiàng)C正確；混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 為m/n，m和n始終不變，故混合氣體的平均相對分子質(zhì)量始終不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C；

（4） CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)

開始時(shí)的濃度（mol/L）： 1.5 1 0 0

變化的濃度（mol/L）： 0.5 0.5 0.5 0.5

某時(shí)刻的濃度（mol/L）： 1 0.5 0.5 0.5

濃度商= =0.5＜1，則反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，所以v(正)＞v(逆)，3mol CO2和2mol H2混合于2L的密閉容器中，則二氧化碳和氫氣的起始濃度分別為1.5mol/L、1mol/L，在1000℃下，某時(shí)刻CO2的物質(zhì)的量為2.0mol，某時(shí)刻二氧化碳的濃度是1mol/L，設(shè)該溫度下達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)的二氧化碳的物質(zhì)的量濃度為x，

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

開始時(shí)的濃度（mol/L）： 1.5 1 0 0

變化的濃度（mol/L）： x x x x

平衡時(shí)的濃度（mol/L）： 1.5-x 1-x x x

＝1.0，解得：x=0.6，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率=×100%=40%。