Question

【题目】煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。

已知CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：

试回答下列问题：

（1）上述反应的正反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。

（2）某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，逆反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)，容器内混合气体的压强________(填“增大”、“减 小”或“不变”)。

（3）830 ℃时，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向逆反应方向进行的有______(选填字母)

（4）在830 ℃时，在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)达到平衡时，H2(g)的体积分数是__________。

Answer 1

【答案】

（1）放热

（2）增大 、增大

（3）AC

（4）24%

【解析】

试题分析：（1）根据表中数据可知升高温度平衡常数减小，这说明升高温度平衡向逆反应方向进行，因此上述反应的正反应是放热反应。

（2）某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，逆反应速率增大。由于反应前后体积不变，则根据PV＝nRT可知容器内混合气体的压强增大。

（3）830 ℃时，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，由于反应前后体积不变，则用物质的量表示浓度计算浓度熵，即此时浓度熵分别是＝1.2、＝0.9、、＝1，所以向逆反应方向进行的有A、C。

（4） CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)

起始浓度（mol/L） 2 3 0 0

转化浓度（mol/L） x x x x

平衡浓度（mol/L） 2－x 3－x x x

则

解得x＝1.2

所以H2(g)的体积分数＝＝24%。