题目内容
【题目】在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
回答下列问题：
(1) 该反应的化学平衡常数表达式为K=__________,该反应为_________反应(填吸热或放热)。
若改变条件使平衡向正反应方向移动，则平衡常数_____________(填序号)
①一定不变 ②一定减小 ③可能增大 ④增大、减小、不变皆有可能
(2) 能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_______________
a.容器中压强不变 b.混合气体中c(CO)不变
c.v逆(H2)=v正(H2O) d.c(CO)=c(CO2)
(3) 将不同量的CO (g) 和H2O (g) 分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应 CO (g) ＋ H2O (g) CO2 (g) ＋ H2 (g)，得到如下三组数据：
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min[ | ||
H2O | CO | CO2 | CO | |||
A | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 5 |
B | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1.6 | 3 |
C | 900 | a | b | c | d | t |
①通过计算可知，CO的转化率实验A 实验B(填“大于”、“等于”或“小于”)，该反应的正反应为 (填“吸”或“放”)热反应。
②若实验C要达到与实验B相同的平衡状态，则a、b应满足的关系是 (用含a、b的数学式表示)。
【答案】
(1)K=
；放热；③
(2)bc
(3)①大于；放②b=2a
【解析】
试题分析：(1)因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，CO2(g)+H2(g) 
CO(g)+H2O(g)反应的平衡常数K=，化学平衡常数的大小只与温度有关，升高温度，平衡向吸热的方向移动，由表可知：升高温度，化学平衡常数减小，说明化学平衡逆向移动，因此正反应方向放热，改变条件使平衡向正反应方向移动，温度可能变化，可能不变，则平衡常数可能增大、减小、不变，故选④，故答案为：；放热；④；
(2)a、反应是一个反应前后体积不变的反应，压强的改变不会要引起平衡移动，故a错误；b、化学平衡时，各组分的浓度不随时间的改变而改变，故b正确；c、化学平衡状态的标志是v正=v逆，所以v正(H2)=v逆(H2O)表明反应达到平衡状态，故c正确；d、c(CO2)=c(CO)时，不能表明正逆反应速率相等，不一定达到了平衡状态，故d错误；故选bc；
(3)①反应各组分的化学计量数为1，故可以用物质的量代替浓度计算平衡常数．
650℃时到达平衡：H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)，
开始(mol)： 2 4 0 0
变化(mol)： 1.6 1.6 1.6 1.6
平衡(mol)： 0.4 2.4 1.6 1.6
所以650℃的平衡常数k=
=
，CO的转化率=
×100%=40%，
900℃时到达平衡：H2O(g)+CO(g) CO2(g)+H2(g)，
开始(mol)： 1 2 0 0
变化(mol)： 0.4 0.4 0.4 0.4
平衡(mol)： 0.6 1.6 0.4 0.4
所以900℃的平衡常数k=
=
，CO的转化率=
×100%=20%，CO的转化率实验A＞实验B；升高温度平衡常数减小，即升高温度平衡向逆反应移动，升高温度向吸热反应移动，故正反应为放热反应，故答案为：大于；放；
②使实验3达到平衡状态时各物质的体积分数与实验2分别相等，为等效平衡，该反应为反应前后气体的体积不发生变化，满足n(H2O)：n(CO)=1：2即可，即b=2a，故答案为：b=2a。
