Question

【題目】水煤氣是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的碳層制得：C (s) +H2O(g)CO(g) +H2(g) △H＝+131.3kJmol－1

（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式K=___，若某溫度下，K值的大小為0.5，此時向體積為1L的密閉容器中加入1mol H2O(g)和足量C(s)，H2O(g)的平衡轉化率為___

（2）對于該反應，一定可以提高平衡體系中H2的百分含量，又能加快化學反應速率的措施是____。

a．升高溫度 b．增大水蒸氣的濃度 c．加入催化劑 d．降低壓強

（3）上述反應達到平衡后，移走體系中部分C(s)，平衡_____，將產(chǎn)生的CO全部移走，平衡___（以上兩空選填“向左移”、“向右移”、“不移動”）

Answer 1

【答案】K=c(CO)·c(H2)/c(H2O) 50% a 不移動 向右移

【解析】

(1)化學平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應到達平衡時，生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應物的濃度系數(shù)次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學平衡常數(shù)中寫出；設H2O(g)的變化量為xmol，利用三行式確定平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡常數(shù)K=0.5，計算出x的值再確定H2O(g)轉化率；

(2)增加反應速率的措施有升高溫度、增大壓強、增大濃度、使用催化劑，而要增加平衡體系中H2的百分含量，平衡需向正方向移動，結合勒夏特列原理判斷各選項即可；

(3)平衡體系中改變固體的量，不影響反應速率，不影響平衡的移動。

(1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常數(shù)K=；向體積為1L的密閉容器中加入1molH2O(g)和足量C(s)，設H2O(g)的變化量為xmol，則

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

起始物質的量(mol)1 0 0

變化物質的量(mol)x x x

起始物質的量(mol)1-x x x

K===0.5，解得x=0.5，則H2O(g)的轉化率為=50%；

(2)a．升高溫度反應速率增大且平衡正向移動，可以提高平衡體系中H2的百分含量，故a正確；b．增大水蒸氣的濃度，反應速率增大，生成H2的量增大，但可以平衡體系中H2的百分含量降低，故b錯誤；c．加入催化劑反應速率增大，平衡不移動，故c錯誤；d．降低壓強，平衡正向移動，可以提高平衡體系中H2的百分含量，但反應速率降低，故d錯誤；故答案為a；

(3)改變碳的量，不影響反應速率，不影響平衡的移動；將產(chǎn)生的CO全部移走，平衡右移。