Question

已知298K时：
反应Ⅰ：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-484.0kJ?mol^-1
反应Ⅱ：CO（g）+1/2O₂（g）?CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1
（1）298K时，将a mol CO₂与b mol H₂混合气体充入容积为1L的密闭容器中，2min后反应达到平衡状态时测得产物CO的浓度为c mol?L^-1．则：
①v（H₂）=

c

2

mol?L^-1?min^-1

．
②CO₂与H₂发生反应生成CO和水蒸气的热化学方程式为

CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H=+41.0kJ?mol^-1

．若不同温度下发生上述反应，其化学平衡常数K（700℃）

＜

 K（830℃）（填写“＜”、“＞”或“=”）
（2）向容积为1L的密闭容器中加入0.050mol CO和0.025mol O₂，在一定温度下发生反应Ⅱ，达平衡后测得c（CO₂）=0.040mol?L^-1．则：①能说明反应Ⅱ已经达到化学平衡状态的是

bc

（填写序号）．
a．v（CO₂）=2v （O₂）              b．容器内压强保持不变
c．v_逆（CO）=2v_正（O₂）            d．容器内气体的密度保持不变
②该温度条件下，反应Ⅱ的化学平衡常数K=

56.56

．
③某温度下，CO的平衡转化率（a）与体系总压强（P）的关系如下图所示．
平衡状态由a变到b时，平衡常数K（a）

=

K（b）（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析：（1）已知298K时：
反应Ⅰ：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-484.0kJ?mol^-1
反应Ⅱ：CO（g）+1/2O₂（g）?CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1
利用盖斯定律将Ⅰ×

1

2

-Ⅱ可得CO₂ （g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O（g）△H=+41.0 kJ?mol^-1，
计算CO的反应速率，利用反应速率之比等于化学计量数之比可计算氢气的反应速率；
（2）①达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，以此衍生的一些物理量也不发生变化，以此判断；
②计算平衡时各物质的浓度，根据平衡常数表达式计算；
③平衡常数只是温度的函数，与压强无关．

解答：解：（1）已知298K时：
反应Ⅰ：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-484.0kJ?mol^-1
反应Ⅱ：CO（g）+1/2O₂（g）?CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1
利用盖斯定律将Ⅰ×

1

2

-Ⅱ可得CO₂ （g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O（g）△H=+41.0 kJ?mol^-1，
①v（H₂）=v（CO）=

cmol/L

2min

=

c

2

mol?L^-1?min^-1，
故答案为：

c

2

mol?L^-1?min^-1；
②由以上分析可知，CO₂与H₂发生反应生成CO和水蒸气的热化学方程式为CO₂ （g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O（g）△H=+41.0 kJ?mol^-1，因正反应吸热，则升高温度平衡向正方向移动，平衡常数增大，
故答案为：CO₂ （g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O（g）△H=+41.0 kJ?mol^-1；＜；
（2）①对于CO（g）+1/2O₂（g）?CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1，
a．无论是否达到平衡状态都存在v（CO₂）=2v （O₂），故a错误；              
b．由于反应前后气体的物质的量不等，则容器内压强保持不变，可说明达到平衡状态，故b正确；
c．v_逆（CO）=2v_正（O₂），可说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故c正确；            
d．无论是否达到平衡状态，容器内气体的密度保持不变，故d错误．
故答案为：bc；
②CO（g）+

1

2

O₂（g）?CO₂（g）
开始（mol/L）：0.05    0.025       0
转化（mol/L）：0.04    0.02       0.04
平衡（mol/L）：0.01    0.005      0.04
则k=

0.04

0.01× 0.005

=56.56，
故答案为：56.56；
③平衡常数只是温度的函数，与压强无关，平衡常数不变，故答案为：=．

点评：本题考查了反应速率的计算、平衡常数的计算、平衡状态的判断等知识点，难度不大，注意平衡状态的判断中，只有反应前后改变的物理量才能作为判断平衡状态的依据．