Question

【題目】在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其化學平衡常數K和溫度t的關系如下表所示：

t ℃	700	800	830	1 000	1 200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問題：

（1）該反應的化學平衡常數表達式為K＝_________________________________。

（2）該反應為________反應(填“吸熱”或“放熱”)。

（3）某溫度下，各物質的平衡濃度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，試判斷此時的溫度為______。

（4）若830 ℃時，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反應達到平衡后，其化學平衡常數K______1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。

（5）830 ℃時，容器中的反應已達到平衡。在其他條件不變的情況下，擴大容器的體積。平衡____移動(填“向正反應方向”“向逆反應方向”或“不”)。

（6）若1 200 ℃時，在某時刻平衡體系中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2 mol·L－1、2 mol·L－1、4 mol·L－1、4 mol·L－1，則此時上述反應的平衡移動方向為__________(填“正反應方向”“逆反應方向”或“不移動”)。

Answer 1

【答案】 吸熱 700 ℃ 等于 不 逆反應方向

【解析】（1）化學平衡常數是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，因此該反應的化學平衡常數表達式K＝。（2）根據表中數據可知隨著反應的進行平衡常數逐漸增大，這說明升高溫度平衡向正反應方向進行，所以該反應為吸熱反應。（3）某溫度下，各物質的平衡濃度符合3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，則此時濃度熵是[c(CO)·c(H2O)]/[c(CO2)·c(H2)]=0.6，所以此時的溫度為700℃。（4）平衡常數只與溫度有關系，溫度不變平衡常數不變，則反應達到平衡后，其化學平衡常數K等于1.0。（5）反應前后體積不變，在其他條件不變的情況下，擴大容器的體積，平衡不移動。（6）若1 200 ℃時，在某時刻平衡體系中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2 mol·L－1、2 mol·L－1、4 mol·L－1、4 mol·L－1，則此時濃度熵是[c(CO)·c(H2O)]/[c(CO2)·c(H2)]=4＞2.6，所以上述反應的平衡移動方向為逆反應方向。