Question

17．在密闭容器中，将1.0mol CO与1.0mol H₂O混合加热到800℃，发生下列反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
一段时间后该反应达到平衡，测得CO的物质的量为0.5mol．回答下列问题：
①平衡时CO的转化率为50%，该反应的化学平衡常数为1．
②427℃时该反应的平衡常数为9.4，请结合①中的计算结果判断该反应的△H＜0（填“＞”、“=”、“＜”）．

Answer 1

分析 在密闭容器中，将1.0mol CO与1.0mol H₂O混合加热到800℃，一段时间后该反应达到平衡，测得CO的物质的量为0.5mol，则：
           CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol）：1       1        0      0
变化量（mol）：0.5     0.5      0.5    0.5
平衡量（mol）：0.5     0.5      0.5    0.5
①转化率=$\frac{物质的量变化量}{起始物质的量}$×100%；反应前后气体的体积不变，用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$计算；
②由上述分析可知，800℃时该反应平衡常数K=1，而427℃时该反应的平衡常数为9.4，说明降低温度平衡正向移动，则正反应为放热反应．

解答 解：在密闭容器中，将1.0mol CO与1.0mol H₂O混合加热到800℃，一段时间后该反应达到平衡，测得CO的物质的量为0.5mol，则：
           CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol）：1      1        0       0
变化量（mol）：0.5    0.5      0.5     0.5
平衡量（mol）：0.5    0.5      0.5     0.5
①CO转化率=$\frac{0.5mol}{1mol}$×100%=50%；反应前后气体的体积不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，则平衡常数K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$=$\frac{0.5×0.5}{0.5×0.5}$=1，
故答案为：50%；1；
②由上述分析可知，800℃时该反应平衡常数K=1，而427℃时该反应的平衡常数为9.4，说明降低温度平衡正向移动，则正反应为放热反应，故△H＜0，
故答案为：＜．

点评 本题考查化学平衡计算，难度不大，注意平衡常数只受温度影响，有利于基础知识的巩固．