题目内容
【题目】在一定体积的密闭容器中，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的关系如下表：
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)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 ______ ．
A．容器中压强不变 B．混合气体中c(CO)不变
C．v正(H2)=v逆(H2O) D．c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下，平衡浓度符合c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，试判断此时的温度为 ______ ℃．在此温度下2L密闭容器中进行反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，CO2(g)和H2(g)的起始量均为2.0mol，达到平衡时CO2的转化率为 ______ ．
(5)在密闭容器中进行反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)△H1=akJmol-1
反应②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H2=b kJmol-1
反应③2Fe(s)+O2(g)2FeO(s)△H3
则△H3= ______ (用含a、b的代数式表示)．
【答案】c(CO)c(H2O )/[c(CO2 )c(H2)] 吸热 BC 830 50% (2a+b)kJ/mol
【解析】
根据勒夏特列原理分析化学平衡移动的方向分析解答；根据化学平衡常数计算规则分析解答；根据“三段式”计算化学平衡过程分析解答。
(1)上述反应化学平衡常数的表达式为：K=
；
故答案为：K=；
(2)由图表数据知，随温度的升高，平衡常数增大，说明升温时平衡右移，因此，该反应属于吸热反应；
故答案为：吸热；
(3)平衡状态的本质是正、逆反应速率相等，特征是各组分的浓度保持不变。
A.该反应气体分子总数不变，压强也就不变，因此，压强不变不能说明反应已达到平衡状态；
B.一氧化碳的浓度不变，其他成分的浓度也不会改变，说明反应达到平衡状态；
C.v正(H2)=v逆(H2O)，表明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态；
D.c(CO2)=c(CO)，没有体现浓度不再改变，不能说明反应已达到平衡状态；
故选择B和C。
(4)c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，即
=K=1，对应的温度为830℃；
故答案为：830℃；
根据反应方程式：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，设平衡时，CO2的变化量为xmol，
初始状态 2mol 2mol 0 0
平衡时 (2-x)mol (2-x)mol xmol xmol 已知K==1，带入计算可得到n(CO2)=n(CO)=1mol，即达到平衡时CO2的转化率为：
×100%=50%，
故答案为：50%；
(5)根据盖斯定律，2×①+②可得到反应③，所以△H3=(2a+b)kJ/mol；
故答案为：(2a+b)kJ/mol。
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【题目】按要求回答下列问题：
(1)甲醇是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应I：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)；△H1
反应II：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)；△H2
①上述反应中原子利用率百分之百的是______(填“I”或“Ⅱ”)
②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
由表中数据判断△H1______0，T℃时，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)=0.2mol/L，此时T为______。
(2)已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H1=-1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)△H3=-44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：______。
