Question

在一固定容积的密闭容器中，进行如下化学反应：
CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H=Q kJ?mol^-1
其化学平衡常数K和温度T的关系如下表：

T/℃	700	800	850	1 000	1 200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

请回答：
（1）上述反应中Q

＞

0（选填“＞”或“＜”）；
（2）判断该反应已达到化学平衡状态的依据是

cd

．
a．容器中压强不变     b．反应热△H不变     c．v_正（H₂）=v_逆（CO）    d．CO₂的质量分数不变
（3）温度为t℃时，可逆反应CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）在固定容积的密闭容器中进行，容器内各物质的浓度变化如下表：

时间/min	CO2	H2	CO	H2O
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	0.100	0.200	0.100	0.100
4	0.100	0.200	0.100	0.100
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

①该反应的反应温度t

小于

（填“大于”“小于”或“等于”）850℃，判断依据是

该温度下的化学平衡常数K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

=

(0.100)2

0.100×0.200

=0.5＜1.0，该反应为吸热反应，化学平衡常数随温度的升高而增大

．
②反应在4～5min之间，平衡

向左

（填“向左”“向右”或“不”）移动，可能的原因是

d

．
a．增加CO的浓度   b．加压       c．使用催化剂   d．增加水蒸气浓度
③t℃时，表中5～6min之间数值发生变化，可能的原因是

c

．
a．增加H₂O的浓度   b．加压       c．增加氢气浓度   d．使用催化剂．

Answer 1

分析：（1）根据温度对化学平衡常数的影响判断；
（2）根据化学平衡状态的特征-正逆反应速率相等进行判断；
（3）①根据平衡状态时的各组分浓度计算出平衡常数，再判断温度大小；
②根据表中反应物浓度增大进行判断；
③根据二氧化碳浓度减小而氢气浓度增大分析．

解答：解：（1）温度越高，K值越大，说明升温平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，Q＞0，
故答案为：＞；
（2）a、因该反应为反应前后气体体积不变的反应，故容器中压强不变不能作为平衡状态的判据，故a错误；
b、对一个特定的反应而言，反应热△H是一个定值，所以反应热△H不变不能作为平衡状态的判据，故b错误；
c、v_正（H₂）=v_逆（CO），表明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故c正确；
d、CO₂的质量分数不变，表明各组分的浓度不再变化，正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故d正确；
故选：cd．
（3）①从题表中可以发现，在3～4min时，反应体系达到了平衡状态，此时的化学平衡常数K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

=

(0.100)2

0.100×0.200

=0.5＜1.0，故此时的温度小于850℃（850℃对应的平衡常数为1.0），
故答案为：小于；该温度下的化学平衡常数K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

=

(0.100)2

0.100×0.200

=0.5＜1.0，该反应为吸热反应，化学平衡常数随温度的升高而增大；
②从题表中的数据变化可以发现，平衡向逆反应方向移动，CO的浓度减小，反应物的浓度增大，故变化的条件为增加了水蒸气浓度，
故答案为：向左；d；
③从题表中的数据变化可发现，反应物CO₂的浓度减小，产物的浓度增加了，H₂的浓度反而增加了，故条件的变化为增加了氢气浓度，
故答案为：c．

点评：本题考查了化学平衡状态的判断、化学平衡的影响因素，题目难度中等，根据化学平衡状态的特征判断是否达到平衡状态，注意外界条件对化学平衡的影响．