Question

水煤气转化反应CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂ (g)在一定温度下达到化学平衡状态。

完成下列填空：

（1）写出该反应的平衡常数表达式K=________________。

（2）一定温度下，在一个容积不变的密闭容器中发生上述反应，下列说法中能判断该反应达到化学平衡状态的是          （选填编号）。

a．容器中的压强不变          b．1 mol H－H键断裂的同时断裂2 molH－O键

c．v正(CO) = v逆(H₂O)        d．c(CO) = c(H₂)

（3）将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下实验组1和实验组2的数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
H2O	CO	H2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	3
2	650	1	2	0.8	1.2	5
3	950	1	2	—	—	—

 

①由实验组1的数据可知，平衡时CO的转化率为             %。

②由实验组1和2的数据可分析，压强对该可逆反应的影响是                      。

③有了实验组1和2的数据，再设计实验组3，其目的是                          。

 

Answer 1

【答案】

（1）  （1分）

（2） b、c    （2分）

（3）①40%（1分）。

②增大压强加快反应速率；增大压强化学平衡不移动（或反应物的转化率不变。合理即可）（2分）。

③温度对化学反应速率的影响；该反应是吸热还是放热反应（温度对化学平衡移动的影响）（2分）

【解析】

试题分析：（1）可逆反应CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂ （g）的化学平衡常数k=；

（2）a．反应前后气体的物质的量不发生变化，容器中始终压强不变，不能说明反应到达平衡，故A错误； b．l molH-H键断裂的同时断裂2mol H-O键，断裂2mol H-O键同时生成l molH-H键，说明反应到达平衡，故B正确； c．根据反应可知，自始至终v_正（CO）=v_正（H₂O），若v_正（CO）=v_逆（H₂O），则v_正（H₂O）=v_逆（H₂O），说明反应到达平衡，故C正确； d．根据反应可知，自始至终c（CO）=c（H₂），不能说明反应到达平衡，故D错误；故选：bc；

（3）①、由表中数据可知，实验1组3min到达平衡，平衡时CO的物质的量变化量为4mol-2.4mol=1.6mol，故CO的转化率为1.6/4×100%=40%，故答案为：40；

②、由表中数据可知，实验1组压强为实验2组的2倍，实验1组压强增大到达平衡时缩短，故增大压强反应速率加快，平衡时各组分的物质的量为实验2组的2倍，增大压强反应物转化率不变，化学平衡不移动，故答案为：增大压强反应速率加快；增大压强反应物转化率不变，化学平衡不移动；

③、根据控制变量法分析，实验3与实验1、2组相比温度升高，压强对平衡不影响，故应是探究温度对该反应平衡的影响，对反应速率的影响，

故答案为：探究温度对该反应平衡的影响，对反应速率的影响．

考点：本题考查化学平衡常数、化学平衡状态的判断、化学平衡有关计算、化学平衡的影响因素等，难度不大，注意利用控制变量法探究外界条件对反应速率、化学平衡的影响．