题目内容
【题目】(Ⅰ)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)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______℃。
(Ⅱ)在一定温度下将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)== 2C(g)+2D(g),2分钟末反应达到平衡状态,生成了0.8mol D。B的平衡浓度为________, A的转化率为_______,用D表示的平均反应速率为_____。
【答案】 830℃ CB=0.8mol/L αA=60% VD=0.2 mol·L-1·min-1
【解析】(Ⅰ)(1)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,则该反应的化学平衡常数表达式为K=;(2)某温度下,平衡浓度符合下式: c(CO2)·c(H2)= c(CO)·c(H2O),将此关系式带入平衡常数表达式可得到K=1,则根据表中数据可知此时的温度为830℃。
(Ⅱ)2分钟末反应达到平衡状态,生成了0.8mol D,则根据方程式可知消耗B是0.4mol,剩余B是1.6mol,因此B的平衡浓度为1.6mol÷2L=0.8mol/L。消耗A是1.2mol,则A的转化率为1.2mol/2mol×100%=60%;D的平衡浓度是0.4mol/L,则用D表示的平均反应速率为0.4mol/L÷2min=0.2 mol·L-1·min-1。