Question

3．（1）化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示可逆反应进行的程度越大，K值大小与温度的关系是：温度升高，K值不确定（填“增大”“减小”“不确定”）．
（2）在一体积为10L的容器中，通人一定量的CO和H₂O，在850℃时发生如下反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-QkJ/mol （Q＞0），CO和H₂O浓度变化如图．
T℃时物质浓度（mol•L^-1）的变化：

时间（min）	CO	H2O	CO2	H2
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
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

在T℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如表．
①表中c₁数值大于0.08mol/L （填大于、小于或等于）．
②反应在4min～5min之间，平衡向逆方向移动，可能的原因是d，表中5min～6min之间数值发生变化，可能的原因是a．
a．增加水蒸气       b．降低温度       c．使用催化剂       d．增加氢气浓度
（3）现有T℃时的密闭容器中存在如下反应：2SO₂ （g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0．
已知：反应开始时c（SO₂）=0.4mol/L，c（O₂）=1mol/L，经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19，试判断：当反应进行到SO₂转化率为50%时，该反应是否达到平衡状态未达平衡（填“平衡状态”或“未达平衡”），理由是因为浓度商Q_c=1.1≠19，所以未达到平衡；若未达到平衡状态，该反应此时向正方向进行．（填“正向”或“逆向”）

Answer 1

分析 （1）根据化学平衡常数的定义分析；
（2）①850℃达到平衡，c（CO）=0.08mol/L，该反应为放热反应，升高温度逆向移动；
②反应在4min～5min，平衡向逆方向移动，根据平衡移动原理，结合选项判断；
由表中数据可知，5min～6minCO的浓度降低，CO₂浓度增大，浓度变化都是0.02mol/L，说明平衡向正反应移动，再结合水的浓度变化进行判断；
（3）根据转化率计算此时各物质的浓度，计算各物质的浓度幂之积，与平衡常数相比较，如大于平衡常数，则平衡向逆向移动，反之向正向移动．

解答 解：（1）平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，K越大，说明生成物越多，反应物越少，当反应放热时，升高温度平衡向逆反应方向移动，当反应吸热时，升高温度平衡向正反应方向移动，温度升高，K可能增大，也可能减小，故答案为：可逆反应进行的程度越大；不确定；
（2）①由于是放热反应，温度升高，化学平衡向逆反应方向移动，C₁数值应大于0.08 mol/L．
故答案为：大于；
②反应在4min-5min间，平衡向逆方向移动可能是升高温度、增大生成物浓度、减少反应物浓度等因素引起，故选d．表中5min-6min之间CO浓度减少，H₂O浓度增大，CO₂浓度增大，只有增加水蒸气，使化学平衡向正反应方向移动，故选a；
故答案为：d；a；
（3）利用三段式法解答，当SO₂的转化率为50%时；
2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g），
起始：0.4mol/L 1mol/L 0
转化：0.2mol/L 0.1mol/L 0.2mol/L
剩余：0.2mol/L 0.9mol/L 0.2mol/L
Q_c=$\frac{（0.2mol/L）{\;}^{2}}{（0.2mol/L）{\;}^{2}×0.9mol/L}$=$\frac{10}{9}$=1.1＜19，
说明未达到平衡，向正方向进行．
答：未达到平衡；因为浓度商Q_c=1.1≠19，所以未达到平衡；向正方向．

点评 本题综合考查化学平衡常数、平衡的有关计算和判断等问题，题目难度较大，将图表信息和图象信息相结合，体现了图象题的新发展．