Question

在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=

 

．
（2）该反应为

 

反应（选填“吸热”、“放热”）．
（3）若 830℃时，向2L容器中充入4mol CO₂、4mol H₂，10min后达到平衡，求H2的反应速率v（H₂）=

 

；CO₂的转化率

 

．
（4）欲提高（3）中CO₂的转化率，下列措施一定可行的是

 

A．加压      B．使用催化剂    C．分离出水    D．升高温度
（5）若1200℃时，在某时刻该容器中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L，则此时上述平衡的移动方向为

 

（选填“正反应方向”“逆反应方向移动”、“不移动”）

Answer 1

考点：化学平衡的计算,用化学平衡常数进行计算,化学平衡的影响因素

专题：

分析：（1）平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，固体和纯液体不代入；
（2）温度升高，平衡常数变大，说明平衡正向移动；
（3）根据平衡状态计算H₂的反应速率，CO₂的转化率；
（4）欲提高CO₂的转化率，平衡正向移动即可；
（5）比较Q_C与K的相对大小，如果Q_C＞K逆向移动，Q_C═K，不移动，Q_C＜K正向移动；

解答： 解：（1）平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，所以K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

，故答案为：

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

；
（2）化学平衡常数的大小只与温度有关，升高温度，平衡向吸热的方向移动，由表可知：升高温度，化学平衡常数增大，说明化学平衡正向移动，因此正反应方向吸热，故答案为：吸热；
（3）830℃，在固定容器的密闭容器中放入2mol/LCO₂和2mol/LmolH₂，10min后达到平衡，设消耗二氧化碳物质的量浓度为x；
              CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
起始量（mol/L） 2      2        0       0
变化量（mol/L） x      x        x       x
平衡量（mol/L） 2-x    2-x      x       x
K=

x2

(2-x)2

=1
x=1mol/L，
H₂的反应速率v（H₂）=

1mol/L

10min

=0.1mol/（L?min）；
平衡后二氧化碳的转化率=

1

2

×100%=50%，
故答案为：0.1mol/（L?min）；50%；
（4）A．加压，平衡不移动，（3）中CO₂的转化率不变；
B．使用催化剂，平衡不移动，（3）中CO₂的转化率不变；
C．分离出水，平衡向正反应方向移动，（3）中CO₂的转化率变大；
D．升高温度，平衡向吸热反应即向正反应方向移动，（3）中CO₂的转化率变大；
故答案为：CD；
（5）若1200℃时，K=2.6，在某时刻该容器中CO₂、H₂、CO、H₂O的浓度分别为2mol?L^-1、2mol?L^-1、4mol?L^-1、4mol?L^-1，浓度商=

4mol/L×4mol/L

2mol/L×2mol/L

=4＞2.6；说明反应逆向进行，故答案为：逆反应方向移动．

点评：本题主要考查温度对化学平衡、化学平衡常数的影响，判断反应进行的方向，难度不大，考查学生分析和解决问题的能力．