Question

在一定体积的密闭容器中，进行反应：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示：

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

请回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式K=

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

；该反应为

吸热

（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）下列说法中能说明该反应达到平衡状态的是

BF

（填序号）．
A．容器中压强不变
B．混合气体中c（CO）不变
C．混合气体的密度不变
D．c（CO）=c（CO₂）
E．v（H₂）=v（H₂O）
F．单位时间内生成CO 的分子数与生成CO₂ 的分子数相等
（3）830℃时在恒容密闭容器中，以表中所示物质的物质的量（单位为mol）发生上述反应：

实验编号	a（H2）	n（CO2）	n（CO）	n（H2O）
A	2	3	1	5
B	1	1	2	2
C	1.2	1.2	0.8	1.8

其中反应开始时，向正反应方向进行的是

A

（填实验编号，下同）；反应开始时，v（正）=v
（逆）的是

C

．

Answer 1

分析：（1）依据化学反应方程式和平衡常数概念书写平衡常数表达式，依据平衡常数随温度变化和平衡移动原理分析判断反应的热量变化；
（2）平衡标志一个是正逆反应速率相同，另一个是各组分的含量保持不变，依据反应是气体体积不变的吸热反应结合选项分析判断是否正确；
（3）830°C时，平衡常数K为1.0，依据图表中数据分别计算ABC的浓度商，用浓度商和平衡常数比较，若Q=K说明反应达到平衡，Q＞K说明反应逆向进行；Q＜K说明反应正向进行．

解答：解：（1）依据化学平衡常数的概念可以写出平衡常数的表达式，K=

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

，图表中数据可知温度升高平衡常数增大，说明温度升高会使化学平衡正向移动，正反应为吸热反应，故答案为：

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

；吸热；
（2）判断达到平衡状态的根本依据主要有两个，一个是正逆反应速率相同，另一个是各组分的含量保持不变；
A．反应是气体体积不变的反应，反应过程中压强不变，容器中压强不变不能说明反应达到平衡，故A不符合；
B．混合气体中c（CO）不变，是平衡的标志，说明反应达到平衡，故B符合；
C．反应过程中气体质量不变，容积不变所以密度始终不变，混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡，故C不符合；
D．c（CO）=c（CO₂），可能只是反应过程中的一种瞬间状态，不能说明一氧化碳和二氧化碳的浓度不再变化，所以不能作为判断平衡的依据，故D不符合；
E．v（H₂）=v（H₂O），没有指明是正反应速率还是逆反应速率，不能说明反应达到平衡，故E不符合；
F．单位时间内生成CO 的分子数与生成CO₂ 的分子数相等，正逆反应速率相同，说明反应达到平衡状态，故F符合；
故答案为：BF；
（3）830°C时，平衡常数K为1.0，将表中每个实验中各物质的浓度代入平衡常数表达式中计算浓度商Q，实验A的浓度商Q=

1×5

2×3

=

5

6

＜1.0，则反应需要正向进行才能达到平衡状态，实验B中Q=

2×2

1×1

=4＞1.0，反应需要逆向进行采可以达到平衡状态，实验C中Q=

0.8×1.8

1.2×1.2

=1.0=K反应处于平衡状态，
故答案为：A；C．

点评：本题考查了化学平衡的分析判断和计算应用，平衡标志的判断，平衡常数计算和浓度商的计算和反应进行的方向判断方法，题目难度中等．