Question

3．在一定体积的密闭容器中进行化学反应：CO₂ （g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），其化学平衡常数K和温度的关系如下表所示：

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

回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c（CO）•c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）•c（H{\;}_{2}）}$
（2）该反应为吸热反应（填“吸热”或“放热”）．
（3）某温度下，平衡浓度符合下式：c （CO₂）•c （H₂）═c （CO）•c （H₂O），试判断此时的温度为830℃
（4）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是B
A．容器中物质的量不变
B．混合气体中各物质的浓度不变
C．消耗nmolCO₂的同时，生成了2nmolH₂
D．c （CO₂）=c （H₂O）

Answer 1

分析 （1）化学平衡常数表达式为生成物浓度系数次幂之积比上反应物浓度系数次幂之积；
（2）由表中数据可知，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，温度升高平衡向吸热反应移动；
（3）根据c（CO₂）•c（H₂）=c（CO）•c（H₂O）可知，该温度下的平衡常数为1，据此判断；
（4）A．该反应为气体体积不变 的反应，所以在反应过程中，容器中物质的量始终不变；
B．混合气体中，当各物质的浓度不变时，说明反应已经处于平衡状态；
C．消耗nmolCO₂的同时，生成了2nmolH₂，说明逆反应速率大于正反应速率；
D．当c （CO₂）=c （H₂O）时，无法判断正逆反应速率是否相等．

解答 解：（1）化学平衡常数表达式为生成物浓度幂之积比上反应物浓度幂之积，所以K=$\frac{c（CO）•c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）•c（H{\;}_{2}）}$，
故答案为：$\frac{c（CO）•c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）•c（H{\;}_{2}）}$；
（2）由表中数据可知，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，温度升高平衡向吸热反应移动，故该反应正反应是吸热反应，
故答案为：吸热；
（3）根据c（CO₂）•c（H₂）=c（CO）•c（H₂O）可知，该温度下的平衡常数=$\frac{c（CO）•c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）•c（H{\;}_{2}）}$=1，平衡常数只与温度有关，故此时温度为830℃，
故答案为：830℃；
（4）A．该反应为气体体积不变 的反应，所以在反应过程中，容器中物质的量始终不变，故不能判断反应是否处于平衡状态；
B．混合气体中，当各物质的浓度不变时，说明反应已经处于平衡状态；
C．消耗nmolCO₂的同时，生成了2nmolH₂，说明逆反应速率大于正反应速率，此时反应没有达到平衡状态；
D．当c （CO₂）=c （H₂O）时，无法判断正逆反应速率是否相等，故不能判断反应是否处于平衡状态；
故选B．

点评 本题考查化学平衡常数的应用、化学平衡移动，难度中等，掌握化学平衡常数的书写与应用，比较容易．