Question

13．在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列问题：
（1）该反应化学平衡常数的表达式：K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$；
（2）该反应为吸热（填“吸热”或“放热”）反应；
（3）下列说法中能说明该反应达平衡状态的是B
A．容器中压强不变                  B．混合气体中c（CO）不变
C．混合气体的密度不变              D．c（CO）=c（CO₂）
E．单位时间内生成CO的分子数与生成H₂O的分子数相等
（4）为了提高H₂的转化率，下列措施可行的是D
A．降低温度                        B．使用催化剂
C．增大压强                        D．循环利用和不断补充CO₂
（5）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：c（CO₂）×c（H₂）=c（CO）×c（H₂O），试判此时的温度为830℃．

Answer 1

分析 （1）根据化学平衡常数的概念来书写，平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积；
（2）根据温度对化学平衡、化学平衡常数的影响来回答；
（3）化学平衡状态的标志：正逆反应速率相等，各组分含量保持不变及其衍生的物理量关系分析判断；
（4）提高H₂的转化率，可以使平衡正向进行，根据化学平衡移动原理来回答判断，注意只增大H₂的浓度，平衡向正反应方向移动，但H₂的转化率会降低．
（5）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：c（CO₂）．c（H₂）=c（CO）．c（H₂O），说明 K=1，由此分析解答．

解答 解：（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，所以K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$，故答案为：$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$；
（2）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，化学平衡常数增大，说明化学平衡正向移动，因此正反应方向吸热，
故答案为：吸热；
（3）A、反应是一个反应前后体积不变的反应，压强始终不变，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、混合气体的密度始终不变，故C错误；
D、c（CO）=c（CO₂），而不是不变，故D错误
E、单位时间内生成CO的分子数与生成H₂O的分子数相等，都体现的正反应方向，未体现正与逆的关系，故E错误；
故选B；
（4）CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），反应是吸热反应，
A．降低温度，平衡向逆反应方向减小，氢气转化率减小，故A错误；
B．使用催化剂改变反应速率不改变化学平衡，故B错误；
C．反应前后气体体积不变，增大压强平衡不动，氢气转化率不变，故C错误；
D．两种反应物增大一种会提高另一种物质的转化率，循环利用和不断补充CO₂，提高氢气转化率，故D正确；
故答案为：D．
（5）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：c（CO₂）．c（H₂）=c（CO）．c（H₂O），说明 K=1，对应的温度是830℃，故答案为：830℃．

点评 本题考查学生化学平衡成熟的含义和表达式的书写知识，可以根据所学知识进行回答，难度不大．