Question

【題目】在一固定體積為1L的密閉容器中，充入2 mol CO2和1 mol H2發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)與溫度(T)的關(guān)系如下表：

回答下列問題：

（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝__________________________________。

（2）該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)______________

（3）若反應(yīng)在830 ℃下達(dá)到平衡，則CO2氣體的濃度是_________；CO2的轉(zhuǎn)化率為________。平衡后再向容器中通入2molCO2再次達(dá)到的平衡時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率_______（填變大，變小或不變）

（4）能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________________________。

A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不變 B．混合氣體中c(CO)不變 C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO2)＝c(CO)

Answer 1

【答案】c(CO)c(H2O)/[c(CO2)c(H2)] 吸熱反應(yīng) 1.33mol/L 33.3% 變小 BC

【解析】

（1）由CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)可知，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝c(CO)c(H2O)/[c(CO2)c(H2)]；答案：c(CO)c(H2O)/[c(CO2)c(H2)]；

（2）由表中數(shù)據(jù)可以知道，平衡常數(shù)隨溫度上高而增大，說明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；答案：吸熱

（3）根據(jù)已知初始加入CO2的濃度為2 mol/L，氫氣的濃度為1 mol/L

由 CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)

初始濃度（mol/L） 2 1 0 0

變化濃度（mol/L） x x x x

平衡濃度（mol/L） 2-x 1-x x x

所以830 ℃ K=x2/[(2-x)(1-x)]=1,解得x=2/3，則達(dá)到平衡時(shí)CO2氣體的濃度是1.33mol/L；CO2的轉(zhuǎn)化率為（2/3）÷2=33.3%。平衡后再向容器中通入2molCO2再次達(dá)到的平衡時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率變小；答案：1.33mol/L；33.3%；變小；

（4）A．反應(yīng)前后氣體體積不變，容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變，故A錯(cuò)誤；
B．混合氣體中c（CO）不變，說明到了達(dá)平衡，所以B選項(xiàng)是正確的；
C．v正（H2）=v逆（H2O）氫氣的消耗速率與水的消耗速率相等，說明正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，所以C選項(xiàng)是正確的；
D．CO2與CO濃度相等，不能說明其保持不變，無法判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；

所以BC選項(xiàng)是正確的。