Question

7．在5L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如表：

t/℃	700	800	850	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c（CO）×c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）×c（{H}_{2}）}$．
（2）该反应的△H＞（填“＞”或“＜”）0．
（3）某温度下，该反应平衡时各物质的浓度关系为：3[c（CO₂）•c（H₂）]=5[c（CO）•c（H₂O）]，则反应温度是700℃．
（4）将CO₂和H₂各0.05mol充入该容器中，某温度下达到平衡状态，测得c（CO）=0.008mol/L，则CO₂的转化率为80%．
（5）若容器容积不变，温度不变，平衡后向容器内继续充入CO₂，则H₂的转化率变大，CO₂的转化率变小（填“变大”“变小”或“不变”）．
（6）该反应达到平衡后，只改变一个条件，平衡向逆反应方向移动的是ad．
a．降低温度 b．保持压强不变，充入N₂  c．保持容器容积不变，充入N₂  d．保持容器容积不变，加入NaOH溶液．

Answer 1

分析 （1）化学平衡常数是指：一定温度下，可逆反应到达平衡时，生成物的浓度系数次幂之积与反应物的浓度系数次幂之积的比，固体、纯液体不需要在化学平衡常数中写出；
（2）由数据可知，升高温度平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，而升高温度平衡向吸热反应移动；
（3）某温度下，平衡浓度符合下式：3[c（CO₂）•c（H₂）]=5[c（CO）•c（H₂O）]，K=$\frac{c（CO）×c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）×c（{H}_{2}）}$得K=0.6，根据平衡常数确定温度；
（4）在5L的密闭容器中，达到平衡状态，测得c（CO）=0.008mol/L，则根据反应方程式可知，参加反应的CO₂的物质的量为0.008mol/L×5L=0.04mol，据此计算二氧化碳转化率；
（5）根据平衡移动原理，在可逆反应中，增加一种反应浓度可以提高另一种反应的转化率，而自身的转化率下降，据此答题；
（6）根据影响平衡移动的原理可知，a．降低温度，平衡向放热方向移动； b．保持压强不变，充入N₂，相当于体积增大，平衡向气体体积增大的方向移动； c．保持容器容积不变，充入N₂，各物质浓度不变，平衡不移动； d．保持容器容积不变，加入NaOH溶液，吸收了二氧化碳，平衡向生成二氧化碳方向移动，据此答题．

解答 解：（1）CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的平衡常数表达式K=$\frac{c（CO）×c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）×c（{H}_{2}）}$，
故答案为：$\frac{c（CO）×c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）×c（{H}_{2}）}$；
（2）由表中数据可知，升高温度平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，而升高温度平衡向吸热反应移动，故正反应为吸热反应，
故答案为：＞；
（3）某温度下，平衡浓度符合下式：3[c（CO₂）•c（H₂）]=5[c（CO）•c（H₂O）]，K=$\frac{c（CO）×c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）×c（{H}_{2}）}$得K=0.6，故温度为700℃，
故答案为：700℃；
（4）在5L的密闭容器中，达到平衡状态，测得c（CO）=0.008mol/L，则根据反应方程式可知，参加反应的CO₂的物质的量为0.008mol/L×5L=0.04mol，所以二氧化碳转化率为$\frac{0.04mol}{0.05mol}$×100%=80%，
故答案为：80%；
（5）根据平衡移动原理，在可逆反应中，增加一种反应浓度可以提高另一种反应的转化率，而自身的转化率下降，所以在体积不变，温度不变的条件下，平衡后向容器内继续充入CO₂，则H₂的转化率变大，CO₂的转化率变小，
故答案为：变大；变小；
（6）由于该反应正反应为气体体积不变的吸热反应，根据影响平衡移动的原理可知，
a．降低温度，平衡向放热方向移动即向逆反应方向移动；
b．保持压强不变，充入N₂，相当于体积增大，平衡向气体体积增大的方向移动，由于该反应气体体积不变，故平衡不移动；
c．保持容器容积不变，充入N₂，各物质浓度不变，平衡不移动；
d．保持容器容积不变，加入NaOH溶液，吸收了二氧化碳，平衡向生成二氧化碳方向移动，即平衡逆向移动，
故选ad．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、平衡常数及应用等，注意对平衡常数理解与灵活应用．