Question

3．（1）已知可逆反应CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H
①写出该反应的化学平衡常数表达式：K=$\frac{c（{H}_{2}）•c（C{O}_{2}）}{c（CO）•c（{H}_{2}O）}$
②若其他条件相同，CO₂的质量分数在不同温度下随着时间变化如图，则△H小于O（填“大于”、“等于”或“小于”）
③830℃时，若起始时：C（CO）=2mol/L，C（H₂O）=3mol/L，平衡时CO的转化率为60%，则K值为1
④830℃时，若只将起始时C（H₂O）改为6mol/L，则平衡时水蒸气的转化率为50%．
（2）在如图所示的三个容积相同的容器①②③中进行如下反应：3A（g）+B（g）?2C（g）△H＜0，若起始温度相同，分别向三个容器中通入3molA和1molB，则达到平衡时各容器中C物质的物质的量浓度由大到小的顺序为B．
  
A、①②③B、③②①C、③①②D、②①③

Answer 1

分析 （1）①根据学平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积之比可得；
②从图知温度升高，CO₂的质量分数减小，再根据温度对化学平衡的影响可得；
③830℃时，若起始时：C（CO）=2mol/L，C（H₂O）=3mol/L，平衡时CO的转化率为60%，列三段式：
          CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
c始：2               3                0               0
c转：1.2            1.2              1.2           1.2      
c平：0.8            1.8              1.2           1.2
代入K计算可得；
④温度不变，K不变，设平衡时水蒸气的转化率x，代入计算可得；
（2）①容器是绝热恒容容器，反应进行过程中是放热反应，温度升高；
②是恒温恒容容器，反应进行过程中反应放热，热量散发，压强减小；
③是恒温恒压容器，反应进行过程中为保持恒压，压强增大

解答 解：（1）①反应CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）的化学平衡常数K=$\frac{c（{H}_{2}）•c（C{O}_{2}）}{c（CO）•c（{H}_{2}O）}$；
故答案为：$\frac{c（{H}_{2}）•c（C{O}_{2}）}{c（CO）•c（{H}_{2}O）}$；
②从图知温度升高，CO₂的质量分数减小，说明反应逆向移动，即逆方向为吸热方向，该反应△H＜0；
故答案为：小于；
③830℃时，若起始时：C（CO）=2mol/L，C（H₂O）=3mol/L，平衡时CO的转化率为60%，列三段式：
          CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
c始：2               3                0               0
c转：1.2            1.2              1.2           1.2      
c平：0.8            1.8              1.2           1.2
则K=$\frac{1.2×1.2}{0.8×1.8}$=1；
故答案为：1；
④830℃时，若只将起始时C（H₂O）改为6mol/L，设平衡时水蒸气的转化率x，同理列式：
         CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
c始：6               3                0               0
c转：3x              3x               3x             3x      
c平：6-3x            3-3x           3x            3x
温度不变，K不变，则K=1=$\frac{3x×3x}{（6-3x）（3-3x）}$，解得x=50%；
故答案为：50%；
（2）：①容器是绝热恒容容器，反应进行过程中是放热反应，温度升高；
②是恒温恒容容器，反应进行过程中反应放热，热量散发，压强减小；
③是恒温恒压容器，反应进行过程中为保持恒压，压强增大；
①与②相比，由于②能把反应产生的热量散到空中，相比①来说相当于降低温度，故平衡右移，故平衡时C的浓度②大于①；②与③相比，由于反应向右移进行时分子数减少，故③中活塞下移，相对②来说，相当于给体系加压，平衡右移，故C的浓度③大于②，达到平衡时各容器中C的浓度由大到小的顺序为③②①；
故答案为：B．

点评 本题考查了影响化学平衡的因素、化学平衡的有关计算，（2）改变平衡移动方向的分析是解题关键，题目难度中等．