Question

在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应：

CO₂(g) + H₂(g)      CO(g) + H₂O(g)      

其平衡常数Ｋ和温度t的关系如下：

t℃	700	800	850	1000	1200
K	2.6	1.7	1.0	0.9	0.6

 (1) K的表达式为：　           　；

(2) 该反应的正反应为　　       　反应（“吸热”或“放热”）

(3) 能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是：              

Ａ．容器中压强不变           Ｂ．混合气体中CO浓度不变

Ｃ．v(H₂)正 = v(H₂O)逆       D．c(CO₂) = c(CO)　

E．容器中气体密度不变       F．1mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H-O键

(4) 在850℃时，可逆反应：CO₂(g) + H₂(g)  CO(g) + H₂O(g)，在该容器内各物质的浓度变化如下：

时间/min	CO2 (mol/L)	H2 (mol/L)	CO (mol/L)	H2 O ( mol/L)
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3	c3

3min—4min达到平衡时CO的平衡浓度c₃=      （c₃精确到小数点后面三位数），CO₂ (g)的转化率=          。

Answer 1

【知识点】反应热 化学反应速率 平衡 F1  G5  G2

【答案解析】（1）   

（2）放热  （3）B、C、F；       

（4）c₃ = 0.120mol/L        (写0.12的给1分，即有效数字不对扣1分)

     CO₂ (g)的转化率： 60%    

解析： ⑵根据表知升温，平衡常数减小，则正向是放热反应

⑵该反应是气体体积不变的反应，不能根据容器中压强不变判断平衡建立，c(CO₂) = c(CO)　只是反应过程中可能出现的情况，不一定是平衡状态，由于容积固定，根据质量守恒知容器中气体密度始终不变，即不能表明平衡建立，根据反应知 1mol H—H键断裂的同时有2 mol H-O键形成，则当1mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H-O键表明平衡建立，因此选B、C、F。

⑷   CO₂(g) + H₂(g)  CO(g) + H₂O(g)

起始  0.2     0.3          0       0

平衡  c₁=0.2- c₃  c₂=0.3- c₃    c₃    c₃

变化  c₃        c₃            c₃        c₃， c₃²÷（0.2- c₃）（0.3- c₃）=K=1，c₃= 0.120mol/L，二氧化碳的转化率=0.120×100%/0.2= 60% 

【思路点拨】有关平衡的计算采取三段法。