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____________(多选扣分)
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,平衡浓度符合下式:c (CO2)·c (H2) =c (CO)·c(H2O),试判断此时的温度为 _________℃。该温度时,若投入的CO2,H2,CO,H2O的浓度分别是2mol/L、3mol/L、4mol/L、1mol/L,则此时平衡向哪个方向哪个方向移动__________(填正移、逆移、不移动)
【答案】 K=[c(CO) ·c(H2O) ] / [c(H2)·c(CO2)] 吸热 bc 830℃ 正移
【解析】(1)平衡常数是利用生成物平衡浓度的幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到,因此根据方程式可知该反应的平衡常数表达式为K=[c(CO) ·c(H2O) ] / [c(H2)·c(CO2)];(2)图表数据分析,平衡常数随温度升高增大,说明温度升高平衡正向进行,正反应是吸热反应;(3)a、反应是一个反应前后体积不变的反应,压强的改变不会要引起平衡移动,a错误;b、化学平衡时,各组分的浓度不随时间的改变而改变,b正确;c、化学平衡状态的标志是v正=v逆,所以v正(H2)=v逆(H2O)表明反应达到平衡状态,c正确;d、c(CO2)=c(CO)时,不能表明正逆反应速率相等,不一定达到了平衡状态,d错误,答案选bc;(4)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:c (CO2)·c (H2) =c (CO)·c(H2O),说明 K=1,对应的温度是830℃;该温度时,若投入的CO2,H2,CO,H2O的浓度分别是2mol/L、3mol/L、4mol/L、1mol/L,则此时浓度熵是4×1/2×3=2/3<1,所以平衡向正反应方向移动。