Question

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

T（℃）	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問題：

(1)該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式為K ＝_______。

(2)該反應(yīng)為______反應(yīng)（選填“吸熱”、“放熱”）。

(3)能判斷該反應(yīng)是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是_____。

a．容器中壓強不變 b．υ正（H2）＝υ逆（H2O）

c． c（CO2）＝c（CO） d．混合氣體中 c（CO）不變

(4) 830K時，各物質(zhì)濃度符合下式：2c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），此時該反應(yīng) _______（填“正反應(yīng)方向進行”、“逆反應(yīng)方向進行”或“處于平衡狀態(tài)”）。

Ⅱ.將1 mol I2(g) 和2 mol H2置于2 L密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)： I2(g) + H2(g) 2HI(g)；△H＜0，并達平衡。HI的體積分數(shù)w(HI)隨時間變化如圖曲線(Ⅱ)所示：

(1)若5分鐘該達平衡，則用H2表示的反應(yīng)速率為________。

(2)若改變反應(yīng)條件，在甲條件下w(HI)的變化如曲線(Ⅰ) 所示，則甲條件可能是____。（填入下列條件的序號）

①恒溫條件下，縮小反應(yīng)容器體積；②恒溫條件下，擴大反應(yīng)容器體積；③恒容條件下，降低溫度；④恒容條件下，升高溫度；⑤恒溫恒容條件下，加入適當催化劑。

Answer 1

【答案】 吸熱 bd 逆反應(yīng)方向進行 0.09mol(L/min) ①⑤

【解析】

Ⅰ.(1)根據(jù)化學平衡常數(shù)表達式為生成物濃度冪之積比上反應(yīng)物濃度冪之積書寫；

(2)由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高，平衡常數(shù)越大，說明升高溫度，平衡向正反應(yīng)移動，據(jù)此分析判斷；

(3)根據(jù)化學平衡的特征分析判斷；

(4)根據(jù)Qc與K的大小分析判斷；

Ⅱ.(1)根據(jù)碘化氫的體積分數(shù)計算平衡時碘化氫的物質(zhì)的量，再根據(jù)碘化氫和氫氣之間的關(guān)系式計算氫氣的反應(yīng)速率；

(2)反應(yīng)時間發(fā)生變化，但碘化氫的含量不變，說明該條件只改變反應(yīng)速率不影響平衡，據(jù)此分析判斷。

Ⅰ.(1)化學平衡常數(shù)表達式為生成物濃度冪之積比上反應(yīng)物濃度冪之積，所以K=，故答案為：；

(2)由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高，平衡常數(shù)越大，說明升高溫度，平衡向正反應(yīng)移動，該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故答案為：吸熱；

(3)a．該反應(yīng)兩邊氣體的計量數(shù)相等，容器中氣體的壓強始終不變，因此容器中壓強不變，不能說明達平衡狀態(tài)，故a錯誤；b．υ正(H2)=υ逆(H2O)，表明正、逆反應(yīng)速率相等，說明達到平衡狀態(tài)，故b正確；c．c(CO2)＝c(CO)，不能說明濃度是否不變，因此不能說明達到平衡狀態(tài)，故c錯誤；d．化學平衡達到平衡的標志是各種物質(zhì)的濃度不再變化，因此混合氣體中 c(CO)不變，能夠說明達到平衡狀態(tài)，故d正確；故答案為：bd；

(4)2c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)可知，830K時，Qc==2＞K=1，說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，故答案為：逆反應(yīng)方向進行；

Ⅱ. (1)該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)，所以反應(yīng)后混合氣體的物質(zhì)的量是3mol，同一容器中各種氣體的體積分數(shù)等于其物質(zhì)的量分數(shù)，所以平衡時碘化氫的物質(zhì)的量=3mol×0.6=1.8mol，則參加反應(yīng)的n(H2)=0.5n(HI)=0.5×1.8=0.9mol，用H2表示的反應(yīng)速率為=0.09molL-1min-1，故答案為：0.09molL-1min-1；

(2)在甲條件下w(HI)的變化如曲線(Ⅰ) 所示，反應(yīng)時間縮短，碘化氫的含量不變，說明該條件只增大了反應(yīng)速率不影響平衡。①恒溫條件下，縮小反應(yīng)容器體積，壓強增大，反應(yīng)速率增大，但平衡不移動，故①正確；②恒溫條件下，擴大反應(yīng)容器體積，壓強減小，反應(yīng)速率減慢，故②錯誤；③恒容條件下，降低溫度，反應(yīng)速率減慢，故③錯誤；④恒容條件下，升高溫度，反應(yīng)速率增大，平衡也一定移動，故④錯誤；⑤恒溫恒容條件下，加入適當催化劑，反應(yīng)速率增大，但平衡不移動，故⑤正確，故答案為：①⑤。