Question

煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题．
已知：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）的平衡常数随温度的变化如下表；

温度/℃	400	500	800
平衡常数Kc	9.94	9	1

试回答下列问题：
（1）上述反应中的化学平衡常数表达式为：

 

．
（2）在800℃发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有

 

（选填A、B、C、D、E）．

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

（3）已知在一定温度下：C（s）+CO₂（g）?2CO（g）平衡常数K；C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）平衡常数K₁；CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）平衡常数K₂，则K、K₁、K₂之间的关系是：

 

（4）在VL密闭容器中通入10molCO和10mol水蒸气，在T℃达到平衡，然后快速通过碱石灰，将所得混合气体燃烧，测得放出的热量为2842kJ（已知CO燃烧热为283kJ?mol^-1，H₂燃烧热为286kJ?mol^-1），则T℃平衡常数K=

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,用化学平衡常数进行计算

专题：计算题

分析：（1）平衡常数K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，据此解答即可；
（2）计算浓度商Q和平衡常数比较分析判断反应进行的方向；
（3）依据化学反应的平衡常数表达式计算分析；
（4）CO、H₂的物质的量各为10mol，根据燃烧放出的热量求出CO、H₂各自的物质的量，利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量，代入平衡常数计算．

解答： 解：（1）依据化学反应方程式得出K=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

，故答案为：K=

c(H2)?c(CO2)

c(CO)?c(H2O)

；
（2）A、Q=

3×2

1×5

=1.2＞K，平衡逆向进行，故A不符合；
B、Q=

1×1

2×2

=0.5＜K，平衡正向进行，故B符合；
C、Q=0＜K，平衡正向移动，故C符合；
D、Q=

1×1

2×0.5

=1=K，平衡不移动，故D不符合；
E、Q=

2×1

3×1

＜K，平衡正向移动，故E符合，
故选BCE；
（3）反应①C（s）+CO₂（g）?2CO（g）平衡常数K=

c2(CO)

c(CO2)

；
反应②C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）平衡常数K₁=

c(H2)?c(CO)

c(H2O)

；
反应③CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g） 平衡常数K₂=

c(H2)?c(CO2)

c(CO)?c(H2O)

；
所以：

K1

K2

=

c2(CO)

c(CO2)

=K，故答案为：

K1

K2

；
（4）由方程式CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）可知，有1molCO反应则生成1molH₂，开始通入10molCO，所以平衡时，CO、H₂的物质的量共为10mol．则平均燃烧热为

2842kJ

10mol

=284.2kJ/mol，
利用平均值法计算CO、H₂的物质的量之比，设CO、H₂物质的量为x、y；x+y=10，283x+286y=2842，计算得到x=6mol，y=4mol；利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量，
    CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），
起始：10mol 10mol     0       0
转化：4mol  4mol       4mol    4mol
平衡：6mol  6mol       4mol     4mol
所以T℃时反应的平衡常数为K=

4×4

6×6

=

4

9

，
故答案为：

4

9

．

点评：本题考查了化学平衡常数概念分析计算，平衡常数和平衡三段式的计算应用，浓度商和平衡常数影响因素分析判断，掌握基础是关键，题目较简单．