Question

在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO₂（g）＋H₂（g） CO（g）＋H₂O（g），其化學平衡常數K和溫度t的關系如下表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問題：
（1）該反應的化學平衡常數表達式＝                       。
（2）該反應為           反應（選填吸熱、放熱）。
（3）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態的依據是   （多選扣分）。
a．容器中壓強不變            b．混合氣體中 c（CO）不變
c．υ正（H₂）＝υ逆（H₂O）    d．c（CO₂）＝c（CO）
（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO₂）·c（H₂）＝c（CO）·c（H₂O），試判斷此時的溫度為
              ℃。

Answer 1

（1）； （2）吸熱； （3）b、c； （4）830

試題分析：（1）化學平衡常數是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，根據反應方程式CO₂（g）＋H₂（g） CO（g）＋H₂O（g）可以得出該反應的平衡常數表達式K＝。
（2）根據表中數據可知，隨著溫度的升高，平衡常數逐漸增大，這說明升高溫度平衡向正反應方向移動，因此正反應是吸熱反應。
（3）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發生變化的狀態，稱為化學平衡狀態。該反應是體積不變的可逆反應，因此在反應過程中壓強始終是不變的，壓強不變不能說明反應達到平衡狀態，a不正確；混合氣體中 c（CO）不變符合可逆反應的特征，可以說明達到平衡狀態，b正確；根據反應速率之比是相應的化學計量數之比可知，υ正（H₂）＝υ正（H₂O）＝υ逆（H₂O），所以該反應達到平衡狀態，c正確；平衡時濃度不再發生變化，但物質之間的濃度不一定相等或滿足某種關系，因此c（CO₂）＝c（CO）不能說明反應達到平衡狀態，d不正確，答案選bc。
（4）當c（CO₂）·c（H₂）＝c（CO）·c（H₂O）時，代入平衡常數表達式可得K＝1，所以根據表中數據可知，該溫度是830℃。