Question

已知下列两个反应：
反应Ⅰ：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₁
反应Ⅱ：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H₂
（1）相同温度下，若上述反应Ⅰ的化学平衡常数为K₁，K₁的表达式为

 

，若反应Ⅱ的化学平衡常数为K₂，那么K₁?K₂=

 

．
（2）反应1化学平衡常数K1和温度t的关系如表：

t/℃	700	800	850	1000	1200
K1	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

该反应的△H2

 

O（选项“＞”、“=”、“＜”）
（3）某温度下，反应1的化学平衡常数为2.225．在该温度下，向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中通入CO₂（g）和H₂（g），这两种物质的起始浓度如表：

起始浓度	甲	乙	丙
c（CO2）（mol/L）	0.01	0.02	0.02
c（H2）（mol/L）	0.01	0.01	0.02

反应速率最快的是

 

（填“甲”、“乙”或“丙”），平衡时，H₂转化率最大的是

 

（填“甲”、“乙”或“丙”），丙中H₂的转化率为

 

．
（4）能判断反应Ⅰ是否达到化学平衡状态的依据是

 

A．容器内压强不变
B．混合气体中c（CO）不变
C．相同时间内消耗H₂的速率和消耗CO 的速率相等
D．c（CO₂）=c（CO）

Answer 1

考点：化学平衡常数的含义,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）反应Ⅰ和反应Ⅱ是温度相同条件下方向相反的反应，平衡常数互为倒数，依据平衡常数概念计算分析；
（2）依据图表数据分析，平衡常数随温度升高增大，平衡正向进行，反应是吸热反应；
（3）丙中的二氧化碳和氢气的浓度都最大．而反应温度相同，故丙中反应速率最大；甲、丙为等效平衡，而乙中二氧化碳的浓度大于氢气的浓度，所以乙中氢气的转化率最大，依据化学平衡来计算平衡浓度得到平衡常数和氢气的转化率；
（4）反应Ⅰ是气体体积不变的吸热反应，平衡标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变分析选项．

解答： 解：（1）反应Ⅰ的化学平衡常数为K₁，K₁的表达式=

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

，反应Ⅰ和反应Ⅱ是温度相同条件下方向相反的反应，反应的平衡常数互为倒数，则K₁?K₂=1，
故答案为：

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

；1；
（2）由表格中温度与化学平衡常数的关系可知，温度越高，平衡常数越大，即升高温度平衡正向进行，正反应是吸热反应，△H₁＞0，反应Ⅱ是反应Ⅰ的逆反应，所以△H₂＜0，故答案为：＜；
（3）丙中的二氧化碳和氢气的浓度都最大．而反应温度相同，故丙中反应速率最大；甲、丙为等效平衡，而乙中二氧化碳的浓度大于氢气的浓度，所以乙中氢气的转化率最大，设丙中平衡时一氧化碳的浓度为xmol/L，二氧化碳浓度为（0.02-x）mol/L，氢气的浓度为（0.02-x）mol/L，水的浓度为xmol/L，平衡常数K=

x2

(0.02-x)2

=2.225，计算得到x=0.012mol/L，即氢气的浓度为0.008mol/L，丙中氢气的转化率=

0.02mol/L-0.008mol/L

0.02mol/L

×100%=60%，
故答案为：丙；乙；60%；
（4）反应Ⅰ：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₁＞0，反应是气体体积不变的吸热反应；
A．反应前后气体体积不变，反应过程中和平衡状态，容器内压强始终不变，压强不变不能说明费用达到平衡状态，故A错误；
B．混合气体中c（CO）不变，是平衡标志，故B正确；
C．相同时间内消耗H₂的速率和消耗CO 的速率相等，说明正逆反应速率相同，证明反应达到平衡状态，故C正确；
D．c（CO₂）=c（CO），浓度相同和起始量和变化量有关，不能说明费用达到平衡状态，故D错误；
故答案为：BC．

点评：本题考查了化学平衡的分析判断，平衡计算方法的应用，平衡常数，转化率概念的计算分析，掌握基础是解题关键，题目难度中等．