Question

【題目】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)的關系如下表所示：

t/℃	700	800	830	1 000	1 200
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為K＝_________________________。

(2)該反應為____________(填“吸熱”或“放熱”)反應。

(3)能判斷該反應達到化學平衡狀態的依據是________。

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________℃。

(5)在800 ℃時，發生上述反應，某一時刻測得容器內各物質的濃度分別為c(CO2)為2 mol·L－1，c(H2)為1.5 mol·L－1，c(CO)為1 mol·L－1，c(H2O)為3 mol·L－1，則下一時刻，反應向________(填“正向”或“逆向”)進行。

Answer 1

【答案】c(CO)c(H2O)/[c(CO2)c(H2)] 吸熱 BC 830 逆向

【解析】

根據平衡常數的含義結合方程式書寫表達式；根據溫度對化學平衡的影響判斷平衡常數與溫度的關系；根據化學平衡的本質（正逆反應速率相等）或特征（各物質的物質的量或濃度保持不變）判斷平衡標志；根據相同溫度下濃度商與平衡常數的關系判斷可逆反應進行的方向。

（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，則反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的化學平衡常數表達式K＝c(CO)·c(H2O)/[c(CO2)·c(H2)]。

（2）題中表格數據表明，隨著溫度升高，該反應平衡常數K增大。據平衡移動原理，升溫平衡右移，正反應吸熱。

（3）A、題中反應氣體分子總數不變，據PV＝nRT，恒溫恒容時容器內壓強必然不變，即“容器中壓強不變”不一定是化學平衡狀態，A不選；

B、當“混合氣體中c(CO)不變”時，其它三種成分的濃度也不變，必為化學平衡狀態，B選；

C、不論是否平衡，υ正(H2)＝υ正(H2O)，則“υ正(H2)＝υ逆(H2O)”時即υ正(H2O)＝υ逆(H2O)，必為化學平衡狀態，C選；

D、“c(CO2)＝c(CO)”不一定是化學平衡狀態，D不選；

故答案選BC。

（4）某溫度下，平衡濃度符合c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，則K＝1，表中對應溫度為830℃。

（5）在800 ℃時，發生上述反應，某一時刻測得容器內各物質的濃度分別為c(CO2)為2 mol·L－1，c(H2)為1.5 mol·L－1，c(CO)為1 mol·L－1，c(H2O)為3 mol·L－1，則該時刻濃度商Qc＝（1mol/L×3mol/L）/（2mol/L×1.5mol/L）＝1＞K＝0.9，因此下一時刻，反應向逆向進行。