Question

在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：
CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：

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

请回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

（2）该反应为

吸热

反应．（填“吸热”或“放热”）
（3）800℃，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度为c（CO）=0.01mol/L，c（H₂O）=0.03mol/L，c（CO₂）=0.01mol/L，c（H₂）=0.05mol/L，则反应开始时，H₂O的消耗速率比生成速率

小

（填“大”“小”或“不能确定”）
（4）830℃，在1L的固定容器的密闭容器中放入2mol CO₂和1mol H₂，平衡后H₂的转化率为多少？

2

3

．

Answer 1

分析：（1）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写；
（2）由表中数据可知，温度越高化学平衡常数越大，升高温度平衡向正反应移动，正反应是吸热反应；
（3）计算此时的浓度商Qc，与平衡常数比较判断反应进行方向，据此解答；
（4）令平衡时参加反应的CO₂的物质的量为ymol，根据三段式用y表示出平衡时各组分的物质的量，该反应是气体体积不变的反应，用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式列方程计算y的值，据此解答．

解答：解：（1）可逆反应CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的化学平衡常数表达式k=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

，
故答案为：

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

；
（2）由表中数据可知，温度越高化学平衡常数越大，升高温度平衡向正反应移动，正反应是吸热反应，
故答案为：吸热；
（3）此时的浓度商Qc=

0.01×0.03

0.01×0.05

=0.6，小于800℃平衡常数0.9，故反应向正反应进行，故H₂O的消耗速率比生成速率小，
故答案为：小；
（4）令平衡时参加反应的CO₂的物质的量为ymol，则：
            CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
开始（mol）：2       1        0      0
变化（mol）：y       y        y      y
平衡（mol）：2-y    1-y       y      y
故

y×y

(2-y)×(1-y)

=1，解得：y=

2

3

故平衡后H₂的转化率为

2 3 mol

1mol

=

2

3

mol，
故答案为：

2

3

．

点评：本题考查化学平衡常数、平衡常数的应用等，难度中等，注意掌握化学平衡常数的用途：1、判断反应进行的程度，2、判断反应的热效应，3、判断反应进行的方向，4、计算转化率等．