Question

（10分）煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。

已知：CO(g) + H₂O(g)  CO₂(g) + H₂(g)的平衡常数随温度的变化如下表：

温度/℃	400	500	830	1000
平衡常数K	10	9	1	0.6

试回答下列问题

（1）上述反应的正反应是          反应（填“放热”或“吸热”）。

（2）某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，正反应速率_______（填“增大”、“减小”或“不变”），容器内混合气体的压强_____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）830℃时，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有                  （选填A、B、C、D）。

	A	B	C	D
n(CO)	1	2	3	0.5
n(H2O)	5	2	3	2
n(CO2)	3	1	0	1
n(H2)	2	1	0	1

（4）830℃时，在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H₂O(g)达到平衡时，CO的转化率是                          。

 

Answer 1

（1）放热   （2）增大；增大   （3）B、C  （4）60%

解析:（1）根据表中数据可知，随着温度的升高，平衡常数逐渐减小，这说明升高温度平衡向逆反应方向反应，所以正反应是放热反应。

（2）升高温度反应速率一定增大，由于反应前后气体的物质的量不变，但温度变大了，所以压强是升高的。

（3）将表中数据分别代入表达式可计算出A、B、C、D分别为1.2、0.25、0、1。830℃时平衡常数是1，因此凡是小于1的，就说明反应是向正反应方向进行的，反之是向逆反应方向进行。

（4）设转化率是x，则

CO(g) + H₂O(g) CO₂(g) + H₂(g)

起始量（mol）              4      6         0      0

转化量（mol）             4x      4x        4x      4x

平衡量（mol）           4－4x     6－4x      4x      4x

所以有，解得x＝0.6。