Question

煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數、投料比及產率等問題．
已知：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）的平衡常數隨溫度的變化如下表：

溫度/℃	400	500	830	1000
平衡常數K	10	9	1	0.6

試回答下列問題
（1）該反應的化學平衡常數表達式為K=

[H2]?[CO2]

[CO]?[H2O]

．
（2）上述正向反應是：

放熱

反應（選填：放熱、吸熱）．
（3）某溫度下上述反應平衡時，恒容、升高溫度，原化學平衡向

逆

反應方向移動（填“正”或“逆”），正反應速率

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”），容器內混合氣體的壓強

不變

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態的依據是

bc

（多選扣分）．
a．容器中壓強不變                 b．混合氣體中 c（CO）不變
c．v_正（H₂）=v_逆（H₂O）            d．c（CO₂）=c（CO）
（5）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

830

℃．
（6）在830℃發生上述反應，以下表中的物質的量投入恒容反應器，其中向正反應方向移動的有

BC

（選填A、B、C、D）．

	A	B	C	D
n（CO2）	3	1	0	1
n（H2）	2	1	0	1
n（CO）	1	2	3	0.5
n（H2O）	5	2	3	2

Answer 1

分析：（1）根據好像反應方程式及化學平衡常數表達式完成；
（2）根據表中數據，溫度升高，化學平衡常數增大進行判斷；
（3）根據反應是放熱反應分析移動方向、反應速率、壓強變化；
（4）根據達到化學平衡狀態，各組分濃度不變，正逆反應相等進行分析；
（5）根據c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O），計算出K=1；
（6）在830℃，c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O），在同一容器中，n（CO₂）?n（H₂）=n（CO）?n（H₂O），根據乘積的比值判斷反應方向．

解答：解：（1）根據反應CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）及化學平衡常數表達式，K=

[H2]?[CO2]

[CO]?[H2O]

，

故答案為：K=

[H2]?[CO2]

[CO]?[H2O]

；
（2）由于溫度升高，該反應的化學平衡常數減小，平衡向著逆向移動，正向反應是放熱反應，
故答案為：放熱；
（3）由于反應是放熱反應，溫度升高，化學平衡向著逆向移動，反應前后氣體體積不變，壓強對化學平衡沒有影響；溫度升高，正逆反應速率都增大，
故答案為：逆  增大  不變；
（4）a、反應前后氣體體積不變，壓強始終不會變化，所以壓強不變，無法判斷是否達到平衡狀態，故a錯誤；
b、濃度不變，反應達到了化學平衡狀態，故b正確；
c、正逆反應速率相等，各組分濃度不變，達到了化學平衡狀態，故c正確；
d、濃度相等，不能判斷各組分濃度是否不變，無法判斷是否達到平衡狀態，故d錯誤；
故選bc；
（5）由于c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O），化學平衡常數K=1，根據表中數據，所以反應溫度是830℃，
故答案為：830；
（6）由于在830℃，c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O），因為在同一容器中，所以n（CO₂）?n（H₂）=n（CO）?n（H₂O），反應向著正向移動，必須滿足n（CO₂）?n（H₂）＜n（CO）?n（H₂O），滿足關系的有
A、5×1＜2×3，反應向著逆向移動，故A錯誤；
B、2×2＞1×1，反應向著正向移動，故B正確；
C、3×3＞0×0，反應向著正向移動，故C正確；
D、2×0.5=1×1，達到平衡狀態，故D錯誤；
故選B、C．

點評：本題考查了化學平衡常數及影響化學平衡的因素、判斷平衡狀態的方法，本題難度不大；
濃度、溫度、壓強對化學平衡的影響
（1）濃度對化學平衡的影響：其他條件不變時，增大反應物的濃度或減小生成物的濃度，平衡向正反應方向移動．適用范圍：對純固體或純液體以外的反應
（2）壓強對化學平衡的影響：對與分子數不等的可逆反應，增大壓強，平衡向著分子數減小的方向移動，減小壓強，平衡向著分子數增大的方向移動；對分子數相等的可逆反應，壓強對平衡沒有影響．注：
惰性氣體對化學平衡的影響
①在等溫等容條件下，通入惰性氣體，平衡不移動．原因：壓強雖然增大，但是濃度不變，所以平衡不移動．
②在等溫等壓條件下，通入惰性氣體，在可逆反應2SO₂+O_2?2SO₃中通入He，平衡逆向移動原因：體積增大，壓強不變，濃度減小，平衡逆向移動．
（3）溫度對化學平衡的影響：溫度升高，平衡向著吸熱的方向移動；溫度降低，平衡向著放熱的方向移動．
（4）催化劑對化學平衡沒有影響