Question

【题目】CO是生产羰基化学品的基本原料，对于以水煤气为原料提取CO的工艺，如果氢气
未能充分利用，则提高了CO生产成本，所以在煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值问题．反应CO（g）+H2O （g）H2（g）+CO2（g）的平衡常数随温度的变化如表：

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	a

（1）上述反应的逆反应是（填“放热”或“吸热”）反应．
（2）已知在一定温度下：C（s）+CO2（g）2CO（g） K
C（s）+H2O （g）H2（g）+CO（g） K1
CO（g）+H2O （g）H2（g）+CO2（g） K2
则K、K1、K2、之间的关系是 ．
（3）800℃时，在2L的恒容密闭容器中，充入2.0molCO（g）和3.0molH2O（g），保持温度不变进行反应：CO（g）+H2O （g）H2（g）+CO2（g），4min时反应达到平衡，测得CO的转化率为60%．
①0～4min内，CO2的平均反应速率为molL﹣1min﹣1 ， 800℃时a= ．
②800℃时四个不同容器中发生上述反应，测得各物质的浓度（molL﹣1）如表，其中达到平衡状态的是（填字母）．

	A	B	C	D
c（CO2）	3	1	0.8	1
c（H2）	2	1	0.8	1
c（CO）	1	2	3	0.5
c（H2O）	2	2	3	2

Answer 1

【答案】
（1）吸热
（2）K=
（3）0.15,1,D
【解析】解：（1）由表可知，温度越高，平衡常数越小，反应进行程度越小，平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热方向移动，故正反应为放热反应，逆反应为吸热反应；
（2）反应①C（s）+CO2（g）2CO（g）平衡常数K= ；

反应②C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）平衡常数K1= ；

反应③CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g） 平衡常数K2= ；

所以： = =K；

（3）①保持温度不变进行反应：CO（g）+H2O （g）H2（g）+CO2（g），4min时反应达到平衡，测得CO的转化率为60%，可知消耗1.2molCO，生成1.2molCO2，

v= =0.15molL﹣1min﹣1，

	CO（g）+	H2O （g）	H2（g）+	CO2（g）
起始（mol/L）	1	1.5	0	0.
转化（mol/L）	0.6	0.6	0.6	0.6
平衡（mol/L）	0.4	0.9	0.6	0.6

K= =1；

②如达到平衡，则平衡常数K=1，

A. = =3＞1，没有达到平衡状态，故A错误；

B. = = 小于1，反应向正反应进行，故B错误；

C. = ＜1，没有达到平衡状态，故C错误；

D. = =1，处于平衡状态，故D正确；
故答案为：（1）吸热；（2）K=；（3）0.15；1；D．
（1）由表格数据“温度升高，平衡常数变小”，结合温度对平衡移动的影响，确定反应的热效应；
（2）根据反应的方程式，确定K、K1、K2的表达式，再根据三个表达式确定三者之间的关系；
（3）①根据公式、计算；
②通过计算各个选项中的值与平衡常数K值的大小，确定反应进行的方向。