Question

炉煤气是城市管道煤气的一种重要气源，它的主要成分是CO，但由于CO有毒，所以将部分CO转化为H₂，CO+H₂O（g）?CO₂+H₂，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：

t（°C）	700	800	830	1000	1200
K	1.67	1.11	1.00	0.59	0.38

（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=

 

，该反应为

 

反应（填吸热或放热）．
（2）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是

 

．
A．容器中的压强不变                      B．v逆（H₂）=v正（H₂O）
C．混合气体中C（CO₂）不变                 D．C（CO₂）=C（CO）
（3）上述反应的平衡混合物中，碳的氧化物中碳、氧元素的质量比可能是

 

．
A.3：4          B.3：5       C.3：6           D.3：8
（4）现用CO_x表示平衡混合物中碳的氧化物的组成，则表示x与反应CO+H₂O（g）?CO₂+H₂中H₂产率关系正确的是

 

．

Answer 1

考点：化学平衡状态的判断,化学平衡的影响因素,化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）化学平衡常数是利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得到；分析图表数据，平衡常数随温度升高减小，升温平衡逆向进行，正反应是放热反应；
（2）反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同，个组分含量保持不变分析选项；
（3）上述反应的平衡混合物中是CO和CO₂的混合物，m（C）：m（O）介于CO和CO₂之间；
（4）当全为CO时没有氢气生成，当全为二氧化碳时，氢气产率最高．

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

[CO2]?[H2]

[CO]?[H2O]

；
分析图表数据，平衡常数随温度升高减小，依据化学平衡移动原理可知，升温平衡逆向进行，逆向为吸热反应，正反应是放热反应；
故答案为：

[CO2]?[H2]

[CO]?[H2O]

；放热；
（2）反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同，个组分含量保持不变，反应是气体体积不变的放热反应；
A．反应前后气体体积不变，容器中压强不变不能说明反应达到平衡状态，故A不符合；
B．氢气和水的化学计量数之比为1：1，所以v逆（H₂）=v正（H₂O）说明正逆反应速率相等，故B符合；
C．混合气体中C（CO₂）不变，则各物质的浓度保持不变，反应达到平衡状态，故C符合；
D．c（CO）=c（CO₂）和起始量消耗量有关，不能说明反应达到平衡状态，故D不符合；
故答案为：BC；
（3）上述反应的平衡混合物中是CO和CO₂的混合物，m（C）：m（O）介于CO和CO₂之间，即介于3：4和3：8之间，
故答案为：BC；
（4）当全为CO时没有氢气生成，当全为二氧化碳时，氢气产率最高，所以B图符合；
故答案为：B．

点评：本题考查了化学平衡常数表达式、温度对平衡常数的影响、平衡状态的判断及常见计算，题目有一定难度．