在一定體積的密閉容器中進行如下化學反應：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化學平衡常數(K)...

問題詳情：

在一定體積的密閉容器中進行如下化學反應：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其化學平衡常數(K)和溫度(t)的關係如下表所示：

回答下列問題：

(1)該反應的化學平衡常數表達式爲K＝________。

(2)該反應爲________(填“吸熱”或“放熱”)反應，理由是__________。

(3)能判斷該反應達到化學平衡狀態的依據是________。

A．容器中壓強不變             B．混合氣體中c(CO)不變

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

(4)某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，試判斷此時的溫度爲______℃。

(5)在800 ℃時，發生上述反應，某一時刻測得容器內各物質的濃度分別爲c(CO2)爲2 mol·L－1，c(H2)爲1.5 mol·L－1，c(CO)爲1 mol·L－1，c(H2O)爲3 mol·L－1，則下一時刻，反應向_____(填“正向”或“逆向”)進行。

【回答】

【*】    (1). c(CO)∙c(H2O)/c(CO2)∙c(H2)    (2). 吸熱　    (3). 溫度升高，K值增大，平衡向正反應方向移動    (4). BC　    (5). 830    (6). 逆向

【解析】

【分析】

根據溫度對化學平衡的影響判斷平衡常數與溫度的關係；根據化學平衡的本質（正逆反應速率相等）或特徵（各物質的物質的量或濃度保持不變）判斷平衡標誌；根據相同溫度下濃度商與平衡常數的關係判斷可逆反應的方向。

【詳解】(1)化學平衡常數是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，則反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的化學平衡常數表達式K＝。

(2)題中表格數據表明，隨着溫度升高，該反應平衡常數K增大。據平衡移動原理，升溫平衡右移，正反應吸熱。

(3)題中反應氣體分子總數不變，據pV＝nRT，恆溫恆容時容器內壓強必然不變，即“容器中壓強不變”不一定是化學平衡狀態；當“混合氣體中c(CO)不變”時，其它三種成分的濃度也不變，必爲化學平衡狀態；不論是否平衡，v正(H2)＝v正(H2O)，則“v正(H2)＝v逆(H2O)”時v正(H2O)＝v逆(H2O)，必爲化學平衡狀態；“c(CO2)＝c(CO)”不一定是化學平衡狀態，故選BC。

(4)某溫度下，平衡濃度符合c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，則K＝＝1，表中對應溫度爲830℃。

(5)在800 ℃時發生上述反應，由某時刻容器內各物質的濃度可求得該時刻濃度商Qc==＝1＞K＝0.9，故反應逆向進行。

【點睛】可逆反應中，同種物質表示的正、逆反應速率相等，或不同物質表示的正、逆反應速率之比等於化學計量數之比，都是化學平衡狀態。

知識點：化學反應速率 化學平衡

題型：綜合題