Question

【题目】在一定温度下，将3 molCO2和2 mol H2混合于2 L恒容密闭容器中，发生如下反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。回答下列问题：

（1）该反应的化学平衡常数表达式K=__________________________。

（2）已知700℃时，该反应的平衡常数K1=0.60，则该温度下反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

的平衡常数K2=____________，反应CO2(g)+ H2(g) CO(g)+ H2O(g)的平衡常数K3=___________。

（3）已知在1000℃时，该反应的平衡常数K4=1.0，则该反应为_________反应（填“吸热”或“放热”）。

（4）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是____________（填标号）。

a. 容器中压强不变 b.c(CO2)=c(CO)

c.CO2的生成速率等于H2的消耗速率 d.混合气体的平均相对分子质量不变

（5）在1000℃下，将3 molCO2和2 mol H2混合于2 L恒容密闭容器中，发生如下反应：CO2(g)+ H2(g)CO(g)+ H2O(g)，某时刻CO2的物质的量为2.0 mol，则此时v(正)__________v(逆) （填“>”“<”或“=”）；该温度下反应达到平衡时，CO2的转化率为____________________。

Answer 1

【答案】 1.67 0.77 吸热 c > 40%

【解析】试题分析：每个产物浓度系数次幂的连乘积与每个反应物浓度系数次幂的连乘积之比是平衡常数；（2）同温度下，正逆反应的平衡常数互为倒数； CO2(g)+ H2(g) CO(g)+ H2O(g)的平衡常数 ；（3）700℃时，该反应的平衡常数K1=0.60、1000℃时， K4=1.0，升高温度平衡常数增大，说明平衡正向移动；（4）根据平衡标志分析；（5）利用“三段式”计算。

解析：（1）该反应的化学平衡常数表达式K=；（2）同温度下，正逆反应的平衡常数互为倒数，700℃时，反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K1=0.60，则CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数=1.67； ； CO2(g)+ H2(g) CO(g)+ H2O(g)的平衡常数 0.77；（3）700℃时，该反应的平衡常数K1=0.60、1000℃时， K4=1.0，升高温度平衡常数增大，平衡正向移动，所以正反应吸热；（4）a. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)反应前后气体物质的量不变，压强是恒量，所以容器中压强不变不一定平衡，故a错误； b.c(CO2)=c(CO)时，随时间延长浓度不一定保持不变，所以不一定平衡，故b错误； c.CO2的生成速率等于H2的消耗速率，正逆反应速率相等，一定达到平衡状态，故c正确； d. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)反应前后气体物质的量、气体质量都不变 ，根据 ，平均相对分子质量是恒量， 混合气体的平均相对分子质量不变不一定平衡，故d错误。（5）在1000℃下，将3 molCO2和2 mol H2混合于2 L恒容密闭容器中，发生如下反应：CO2(g)+ H2(g)CO(g)+ H2O(g)，某时刻CO2的物质的量为2.0mol，

，所以 平衡正向移动，v(正)>v(逆)；

，x=0.6，CO2的转化率为 。