Question

【题目】在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示：

t ℃	700	800	830	1 000	1 200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列问题：

（1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝_________________________________。

（2）该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。

（3）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为______。

（4）若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K______1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。

（5）830 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡____移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。

（6）若1 200 ℃时，在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol·L－1、2 mol·L－1、4 mol·L－1、4 mol·L－1，则此时上述反应的平衡移动方向为__________(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。

Answer 1

【答案】 吸热 700 ℃ 等于 不 逆反应方向

【解析】（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，因此该反应的化学平衡常数表达式K＝。（2）根据表中数据可知随着反应的进行平衡常数逐渐增大，这说明升高温度平衡向正反应方向进行，所以该反应为吸热反应。（3）某温度下，各物质的平衡浓度符合3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，则此时浓度熵是[c(CO)·c(H2O)]/[c(CO2)·c(H2)]=0.6，所以此时的温度为700℃。（4）平衡常数只与温度有关系，温度不变平衡常数不变，则反应达到平衡后，其化学平衡常数K等于1.0。（5）反应前后体积不变，在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，平衡不移动。（6）若1 200 ℃时，在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol·L－1、2 mol·L－1、4 mol·L－1、4 mol·L－1，则此时浓度熵是[c(CO)·c(H2O)]/[c(CO2)·c(H2)]=4＞2.6，所以上述反应的平衡移动方向为逆反应方向。