Question

【题目】工业上制备H2的一种重要方法是：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝Q kJ·mol―1。已知该反应的平衡常数K与温度的关系如图所示。若在一固定的密闭容器中，850 ℃时发生上述反应，并测得容器内各物质的浓度(mol·L―1)随时间的变化关系如下表：

已知：850 ℃时该反应的化学平衡常数K＝1.0，请回答下列问题：

(1)下列可以判断该反应达到化学平衡状态的是________。

A．单位时间内减少CO(g)的浓度等于生成CO2(g)的浓度

B．反应容器内的压强不发生变化

C．混合气体中H2(g)的浓度不再发生改变

D．氢气的生成速率等于水的消耗速率

(2)Q______0(填“＞”“＝”或“＜”)。

(3)若在850 ℃时向反应容器中充入H2O(g)，K值________________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)上表中c2为________________，CO(g)的转化率为________________________。

Answer 1

【答案】C ＜ 不变 0.18 60%

【解析】

（1）根据平衡状态的含义和特征分析解答；

（2）根据温度对平衡常数的影响判断△H；

（3）根据影响平衡常数的因素分析解答；

（4）结合平衡常数根据三段式计算。

（1）A．任何时候，单位时间内减少CO（g）的浓度等于生成CO2（g）的浓度，不能说明到达平衡，故A错误；

B．反应前后气体的物质的量不变，温度一定，容器中压强始终不变，所以压强不发生变化，不能说明到达平衡，故B错误；

C．反应达到平衡状态时，各物质的浓度不变，说明到达平衡状态，故C正确；

D．任何时候，氢气的生成速率等于水的消耗速率，不能说明到达平衡状态，故D错误；

故答案选：C．

（2）由图可知，温度越高平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动，故△H＜0；

（3）在850℃时向反应容器中充入H2O（g），平衡正向移动，但温度不变，所以平衡常数K值不变；

（4） CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

起始（mol/L） 0.200 0.300 0 0

反应（mol/L） a a a a

平衡（mol/L） 0.200-a 0.300-a a a

则

解得a=0.12

所以c2=0.300mol/L-0.12mol/L=0.18mol/L，CO（g）的转化率为0.12/0.200×100%=60%。