Question

【题目】已知 H2S与CO2高温下发生反应：H2S（g）＋CO2（g）COS（g）＋H2O（g）。在610 K时，将0.40 mol H2S与0.10 mol CO2充入2L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。

（1）该反应的化学平衡常数表达式K＝____________ 。

（2）向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是____（填标号）。

A H2S　　 　B COS　　　 C CO2　　 D N2

（3）CO2的平衡转化率α1＝_____%，反应平衡常数K＝__________。（保留两位有效数字）

（4）在600 K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，CO2的转化率α2________α1，该反应的ΔH______0（填“>”“<”或“＝”）。

Answer 1

【答案】 C 10% 2.8×10-3 > <

【解析】

由题意知①通入H2S，平衡正向移动，但自身转化率减小；通入CO2，平衡正向移动；通入COS，平衡逆向移动；恒容条件下通入N2，平衡不移动。②在600 K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，说明升高温度平衡逆向移动；③利用“三段式”计算平衡转化率以及反应平衡常数。

（1）反应方程式为H2S（g）＋CO2（g）COS（g）＋H2O（g）则化学平衡常数表达式；

故答案为；

（2）A.充入H2S，浓度增大，平衡正向移动，H2S的转化率减小，故A选项错误；

B．充入COS，平衡逆向移动，H2S的转化率减小，故B选项错误；

C.充入CO2，平衡正向移动，H2S的转化率增大，故C选项正确；

D.充入N2，平衡不移动，H2S的转化率不变，故D选项错误；

故答案选C；

（3）由题意设H2S转化的物质的量为x，

H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)

起始（mol）0.40 0.10 0 0

转化（mol） x x x x

平衡（mol）0.40-x 0.10-x x x

已知反应平衡后水的物质的量分数为0.02，则=0.02，解得x=0.01，故CO2的平衡转化率a1=×100%=10%；反应平衡常数K=≈2.8×10-3；

故答案为10% 2.8×10-3；

（4）水的物质的量分数增大，说明升高温度平衡逆向移动，CO2的转化率a2＞a1，且正反应放热，即△H＜0；

故答案为> <。