Question

已知工业制氢气的反应为CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0，在500℃时的平衡常数K=9
（1）上述反应的平衡常数的表达式K=

 

．400℃时平衡常数K₁

 

9（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）增加H₂O（g）的浓度，CO的转化率将

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）若在2L的密闭容器中CO和水蒸气的起始浓度都是0.1mol?L^-1，反应在10min时达到平衡状态．则10min内v（H₂O）=

 

，在此过程中体系的能量将

 

（填“升高”或“降低”）
（4）一定条件下，恒容密闭容器中，能表示上述反应的化学平衡状态的是

 

（填字母序号）
A．v_逆（CO）=v_正（H₂O）
B．v_正（H₂O）=v_正（H₂）
C．混合气体的密度保持不变
D．c（CO₂）：c（H₂）=1：1．
（5）若平衡时H₂和CO的物质的量之比为

m

n

，保持其他条件不变，向容器内充入氮气后达到新的平衡时，H₂和CO的物质的量之比

 

（填“＞”、“＜”或“=”）

m

n

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断

专题：化学平衡专题

分析：（1）化学平衡常数K=

生成物平衡浓度幂次方乘积

反应物平衡浓度幂次方乘积

，反应是放热反应，降低温度平衡正向进行；
（2）两种反应物，增大一种物质的量会提高另一种物质的转化率；
（3）反应速率V=

△c

△t

；
（4）反应达到平衡状态的标志是只能反应速率相同，各组分含量保持不变，分析判断；
（5）向容器内充入氮气后达到新的平衡时，恒温恒容容器中总压增大，分压不变，平衡不变；

解答： 解：（1）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0，
化学平衡常数K=

生成物平衡浓度幂次方乘积

反应物平衡浓度幂次方乘积

=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

，
反应是放热反应，降低温度平衡正向进行；
（2）两种反应物，增大一种物质的量会提高另一种物质的转化率，增加H₂O（g）的浓度，CO的转化率将增大；
故答案为：增大；
（3）若在2L的密闭容器中CO和水蒸气的起始浓度都是0.1mol?L^-1，反应在10min时达到平衡状态，消耗水的浓度为x
                CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol/L） 0.1      0.1       0       0
变化量（mol/L）  x        x        x       x
平衡量（mol/L）0.1-x.1-x      x        x

x2

(0.1-x)2

=9
x=0.075mol/L
反10min内v（H₂O）=

△c

△t

=

0.075mol/L

10min

=0.0075mol/L?min；
（4）反应达到平衡状态的标志是只能反应速率相同，各组分含量保持不变，分析判断选项；
A．v_逆（CO）=v_正（H₂O）说明一氧化碳正逆反应速率相同，故A正确；
B．v_正（H₂O）=v_正（H₂）只能说明反应正向进行，不能说明反应达到平衡状态，故B错误；
C．反应前后气体质量和体积不变，混合气体的密度始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D．浓度和起始量，平衡量有关，c（CO₂）：c（H₂）=1：1，不能说明反应达到平衡状态，故D错误；
故答案为：A．
（5）向容器内充入氮气后达到新的平衡时，恒温恒容容器中总压增大，分压不变，平衡不变，H₂和CO的物质的量之比等于

m

n

；
故答案为：=；

点评：本题考查了化学平衡的计算分析，平衡常数、反应速率、影响平衡的因素分析判断，掌握基础是关键，题目难度中等．