Question

水煤气转化反应CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂ （g）在一定温度下达到化学平衡．
（1）写出该反应的平衡常数表达式K=

 

；
（2）一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中发生上述反应，下列说法中能判断该反应达到
化学平衡状态的是

 

  （填编号）；
a．容器中的压强不变        b．1mol H-H键断裂的同时断裂2molH-O键
c．v_正（CO）=v_逆（H₂O）     d．c（CO）=c（H₂）
（3）将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下两
组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
		H2O	CO	H2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3

①实验1中以v（CO₂） 表示的反应速率为

 

；
②该反应的逆反应为

 

（填“吸”或“放”）热反应；
③实验1的平衡常数K₁

 

实验2的平衡常数K₂（填“大于”“小于”“等于”“不能确定”）．
（4）如果要提高CO的平衡转化率可以采用

 

；
a．增加CO的用量                 b．增加H₂O（g）的用量
c．增大压强                     d．升高温度．

Answer 1

考点：化学平衡常数的含义,反应速率的定量表示方法,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断

专题：化学平衡专题

分析：（1）依据化学方程式和平衡常数概念书写表达式，用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积；
（2）一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中发生上述反应，达到平衡的标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变；
（3）①依据图表数据分析计算一氧化碳反应速率，结合速率之比等于化学方程式中计量数之比计算二氧化碳表示的反应速率；
②第二组温度比第一组高，反应物物质的量比第一组减半，但是平衡时H₂的物质的量比第一组的一半少，表明该反应为放热反应；
③依据反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小；
（4）提高CO的平衡转化率，平衡正向进行，结合平衡移动原理分析判断．

解答： 解：（1）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂ （g），反应的平衡常数K=

c(CO2)c(H2)

c(CO)c(H2O)

，故答案为：

c(CO2)c(H2)

c(CO)c(H2O)

；
（2）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂ （g）反应是气体体积不变的反应；
a．反应前后气体的物质的量不发生变化，容器中始终压强不变，不能说明反应到达平衡，故a错误；
b．l molH-H键断裂的同时断裂2mol H-O键，断裂2mol H-O键同时生成l molH-H键，说明反应到达平衡，故b正确；
c．根据反应可知，自始至终v_正（CO）=v_正（H₂O），若v_正（CO）=v_逆（H₂O），则v_正（H₂O）=v_逆（H₂O），说明反应到达平衡，故c正确；
d．根据反应可知，自始至终c（CO）=c（H₂），不能说明反应到达平衡，故d错误；
故选：bc；
（3）①图表数据分析，一氧化碳反应速率V=

4mol-2.4mol 2L

5min

=0.16mol/（L?min）；     
故答案为：0.16mol/（L?min）；     
②实验1中CO的转化率为

1.6mol

4mol

×100%=40%，实验2中CO的转化率为

0.4mol

2mol

×100%=20%，则实验1的转化率大于实验2，则说明温度升高平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应；  
故答案为：吸；
③分析判断反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小，实验1的平衡常数K₁大于实验2的平衡常数K₂；
故答案为：大于；
（4）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂ （g），反应是气体体积不变的放热反应；
a．增加CO的用量，平衡正向进行，一氧化碳转化率降低，故a不符合；                 
b．增加H₂O（g）的用量，平衡正向进行，一氧化碳转化率增大，故b符合；
c．反应前后气体体积不变，增大压强平衡不动，一氧化碳转化率不变，故c不符合；                     
d．反应是放热反应，升高温度平衡逆向进行，一氧化碳转化率减小，故d不符合．
故答案为：b．

点评：本题考查了化学平衡、平衡常数的影响因素分析判断，平衡常数计算应用，平衡标志分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等．