题目内容
【题目】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的关系如表:回答下列问题:
T/℃ | 700 | 800 | 830 | 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=___。
(2)该反应为___反应(选填吸热、放热)。
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为___℃。此温度下加入2molCO2(g)和2molH2(g),充分反应,达到平衡时,H2的转化率为___。
(4)在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为:CO2(g)为2 mol/L,H2(g)为2mol/L,CO(g)为1mol/L,H2O(g)为3mol/L,则正、逆反应速率的关系为v(正)___v(逆)(填<、>、或=)
【答案】c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2) 吸 830 50% >
【解析】
(1)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的化学平衡常数表达式K=c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2),因此,本题正确答案是:c(CO)c(H2O)/c(CO2) c(H2);
(2)根据图表可知随着温度的升高,平衡常数逐渐增大,说明该反应属于吸热反应;答案:吸。
平衡状态是指正逆反应速率相等,各物质的量不再改变的状态。针对该反应两边气体系数相同,反应过程中各物质的总物质的量是定值,总压强也是定值,不能做为平衡判断的标志,而d项只是一个特例,与是否平衡没有关系
(3)由c(CO2)c(H2)=c(CO) c(H2O),可知K=1,由表中数据可查得为830℃; 此温度下加入2molCO2(g)和2molH2(g),充分反应,达到平衡时,
由反应CO2(g) + H2(g) CO(g)+ H2O
起始量: 2/v 2/v 0 0
变化量 x x x x
平衡量 2/v-x 2/v-x x x
K=x2/(2/v-x)2=1,解得x=1/v ,H2的转化率=1/2100=50;
答案:830; 50。
(4)由图表可知:800℃时,K=0.9,由反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)可知,Q=13/22=0.75<0.9,所以平衡应正向移动,v(正)>v(逆0);答案:>。