Question

（1）现有反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＞0．在850℃时，K=1．?此温度下，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0mol CO，3.0mol H₂O，1.0mol CO₂和xmol H₂，则：
①当x=5.0时，上述反应向

逆反应

方向进行．?
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是

0≤x＜3

．
③在850℃时，若设x=5.0和x=6.0，其他物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得H₂的体积分数分别为a%、b%，则a

小于

b（填“大于”“小于”或“等于”）．
（2）CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，它的Ksp=2.8×10^-9．CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为

5.6×10^-5mol/L

．

Answer 1

分析：（1）①反应混合物各物质的量系数相同都为1，利用物质的量代替浓度，计算浓度商Qc，根据浓度商Qc与平衡常数k的关系判断．Qc＞k平衡向逆反应进行，Qc=k反应处于平衡状态，Qc＜k平衡向正反应进行；
②用x表示出浓度商Q_c，平衡向正反应移动，应满足浓度商Qc＜k，据此计算判断；
③增大一种生产物（氢气）的体积分数，平衡向逆反应方向移动，平衡移动的结果是降低这种增大的幅度，故平衡后氢气的体积分数还是大于原来的；
（2）Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^-4mol/L，等体积混合后溶液中c（CO₃^2-）=1×10^-4mol/L，根据Ksp=c（CO₃^2-）?c（Ca²⁺）计算沉淀时混合溶液中c（Ca²⁺），原溶液CaCl₂溶液的最小浓度为混合溶液中c（Ca²⁺）的2倍．

解答：解：（1）①此时的浓度商Q_c=

1×5

1×3

=1.67，大于平衡常数1，故平衡向逆反应方向移动，故答案为：逆反应；
②平衡向正反应方向移动，浓度商小于平衡常数，即

1×x

1×3

＜1，解得x＜3，所以0≤x＜3，故答案为：0≤x＜3；
③加入6mol氢气所到达的平衡，可以等效为在加入5mol氢气到达平衡后再加入1mol氢气，增大一种生产物（氢气）的体积分数，平衡向逆反应方向移动，平衡移动的结果是降低这种增大的幅度，但平衡后氢气的体积分数还是大于原来的，故得H₂的体积分数分别为a%＜b%，故答案为：小于；
（2）Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^-4mol/L，等体积混合后溶液中c（CO₃^2-）=

1

2

×2×10^-4mol/L=1×10^-4mol/L，根据Ksp=c（CO₃^2-）?c（Ca²⁺）=2.8×10^-9可知，c（Ca²⁺）=

2.8×10-9

1×10-4

mol/L=2.8×10^-5mol/L，原溶液CaCl₂溶液的最小浓度为混合溶液中c（Ca²⁺）的2倍，故原溶液CaCl₂溶液的最小浓度为2×2.8×10^-5mol/L=5.6×10^-5mol/L．
故答案为：5.6×10^-5mol/L．

点评：本题考查平衡常数的计算与运用、溶度积的有关计算等，难度中等，注意化学平衡常数只与温度有关，与反应物浓度、是否使用催化剂无关，温度不变，化学平衡常数不变，（2）中计算为易错点，溶液忽略混合后溶液的浓度发生变化．