Question

(8分)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為K＝                              。
（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            。
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）
（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）由平衡常數的定義知該反應的化學平衡常數K的表達式為K=c(CO)×c(H₂O)/c(CO₂)×c(H₂)；
（2）由表中數據知隨溫度的升高K值增大,即平衡正向移動,而升溫時，平衡向吸熱反應方向移動，所以該反應為吸熱反應。
（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，所以b正確；根據反應的方程式可知，反應前后體積不變，所以壓強也是不變的，因此選項a不正確；c中反應速率的方向相反，且滿足速率之比是相應的化學計量數之比，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d不正確，答案選bc。
（4）CO平衡濃度為0．25 mol/L，所以根據方程式可知，消耗CO₂和氫氣的濃度都是0.25mol，則剩余CO₂和氫氣的濃度都是（0.5mol/L－0.25mol/L）＝0.25mol，因此此時平衡常數是1，所以溫度是830℃。
點評：化學常數是在一定條件下的可逆反應中，當可逆反應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。平衡常數的大小可以衡量反應的程度，平衡常數除了與溫度有關系外，還與化學計量數有關系，利用平衡常數可以判斷反應進行的方向。