Question

【題目】830K時，在密閉容器中發生下列反應： CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g） △H＜0

試回答下列問題：

（1）若起始時c（CO）=2 mol·L-1，c（H2O）=3 mol·L-1，達到平衡時CO的轉化率為60%，則在該溫度下，該反應的平衡常數K=____________。

（2）在相同溫度下，若起始時c（CO）=1 mol·L-1，c（H2O）=2 mol·L-1，反應進行一段時間后，測得H2的濃度為0.5 mol·L-1，則此時該反應是否達到平衡狀態______（填“是”或“否”），此時v（正）_______v（逆）

（3）若降低溫度，H2的體積分數增大，該反應的K值將___________，正反應的速率將__________。

Answer 1

【答案】1 否 大于 增大 減小

【解析】

（1）根據三段式解題法，求出反應混合物各組分濃度的變化量、平衡時各組分的濃度，代入平衡常數表達式計算平衡常數；

（2）計算常數的濃度商Qc、平衡常數，與平衡常數比較判斷反應進行方向，據此解答；

（3）該反應是放熱反應，降低溫度，平衡向著正向移動，K值增大，反應速率減小。

（1）平衡時CO的轉化率為60%，則CO的濃度變化量=2mol/L×60%=1.2mol/L，則建立如下三段式：

CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）

起始（mol/L）：2 3 0 0

變化（mol/L）：1.2 1.2 1.2 1.2

平衡（mol/L）：0.8 1.8 1.2 1.2

故平衡常數K=c(CO2)c(H2)/c(CO)c(H2O)=(1.2×1.2)/(0.8×1.8)=1，故答案為：1；

（2）在相同溫度下（850℃），若起始時c（CO）=1molL-1，c（H2O）=2molL-1，反應進行一段時間后，測得H2的濃度為0.5molL-1，此時c(CO)為0.5 molL-1、c(H2O)為1.5 molL-1、c(CO2)為0.5 molL-1，則濃度商Qc= c(CO2)c(H2)/c(CO)c(H2O)=(0.5×0.5)/(0.5×1.5) =1/3＜1，故平衡向正反應進行，此時v（正）＞v（逆），故答案為：否；大于；

（3）溫度降低，該反應是放熱反應，化學平衡向著正向移動，二氧化碳和氫氣濃度增大，一氧化碳和水的濃度減小，平衡常數K增大；降低溫度，反應速率減小，故答案為：增大；減小。