Question

6．CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
其化学平衡常数K和温度T的关系如表：

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

某温度下，在体积为10L的容器中将1.0mol CO与1.0mol H₂O混合加热，一段时间后达到平衡状态，测得CO的物质的量为0.5mol．回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$．该反应的正反应方向△H＞0（填“＜”或“＞”）．
（2）上述数据对应的化学平衡状态建立的温度是830．
（3）若其它条件不变，1000℃时，测得容器中c（CO）=0.060mol•L^-1，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态否（选填是或否），此时，化学反应速率是v正小于v逆（选填大于、小于或等于），其原因是$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$=2.25＞1.7，说明此时c（CO）大于平衡状态的浓度，所以v（逆）＞v（正）．

Answer 1

分析 （1）由化学反应方程式和化学平衡常数的概念书写K的表达式；根据温度对化学平衡和化学平衡常数的影响分析；
（2）由化学平衡常数K和温度t的关系分析；
（3）计算此时的浓度商Qc，与平衡常数比较判断反应进行方向．

解答 解：（1）已知化学反应：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，所以K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$；
化学平衡常数的大小只与温度有关，升高温度，平衡向吸热的方向移动，由表可知：升高温度，化学平衡常数增大，说明化学平衡正向移动，因此正反应方向吸热即△H＞0；
故答案为：$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$；＞；
（2）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO₂）•c（H₂）=c（CO）•c（H₂O），即$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$=1，由表中数据可知，K=1时温度为830℃；
故答案为：830；
（3）若其它条件不变，1000℃时，在体积为10L的容器中将1.0mol CO与1.0mol H₂O混合加热，一段时间后达到平衡状态测得容器中c（CO）=0.060mol•L^-1，
             CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
起始浓度：0.1mol/L        0.1mol/L         0        0
转化浓度：x                x              x        x
平衡浓度：（0.1-x）mol/L   （0.1-x）mol/L      x        x
则x=0.060mol•L^-1，
此时浓度商Qc=$\frac{0.060×0.060}{0.040×0.040}$=2.25，此温度下平衡常数为1.7，浓度商大于平衡常数，故反应不是平衡状态，反应向逆反应进行，即v（逆）＞v（正）；
故答案为：否；小于；浓度商Qc=$\frac{0.060×0.060}{0.040×0.040}$=2.25＞1.7，说明此时c（CO）大于平衡状态的浓度，所以v（逆）＞v（正）．

点评 本题考查化学平衡常数的书写与运用、化学平衡影响因素等，题目难度中等，侧重对基础知识的巩固与运用，注意掌握化学平衡常数的书写与应用．