Question

2．水煤气（CO和H₂）是重要燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽热的炭层制得：C （s）+H₂O（g）?CO （g）+H₂ （g）△H=+131.3kJ•mol^-1
（1）该反应的平衡常数的表达式为K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$，升高温度K将减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）上述反应达到平衡后，将体系中的C （s）全部移走，平衡不移动（填“向左移”、“向右移”或“不移动”）．
（3）上述反应在t₀时刻达到平衡（如图），若在t₁时刻缩小容器体积，请在图中继续画出t₁时刻之后正、逆反应速率（ν_正、ν_逆）随时间的变化：
（4）一定温度下，三个容器中均进行着上述反应，各容器中炭足量，其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示．请填写表中相应的空格．

容器编号	c（H2O）/mol•L-1	c（CO）/mol•L-1	c（H2）/mol•L-1	ν正、ν逆比较
I	0.06	0.60	0.10	ν正=ν逆
Ⅱ	0.12	0.20	0.6	ν正=ν逆
Ⅲ	0.10	0.20	0.40	ν正＞ν逆

Answer 1

分析 （1）化学平衡常数是指：一定温度下，可逆反应到达平衡时，生成物的浓度系数次幂之积与反应物的浓度系数次幂之积的比，固体、纯液体不需要在化学平衡常数中写出；
正反应为吸热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小；
（2）上述反应达到平衡后，将体系中的C（s）全部移走，不影响水、CO、氢气浓度变化，平衡不移动；
（3）若在t₁时刻缩小容器体积，压强增大，瞬间正、逆反应速率都增大，平衡逆向移动，逆反应速率增大更多；
（4）Ⅰ、Ⅱ处于平衡状态，根据I计算平衡常数K，结合平衡常数计算Ⅱ中c（H₂）；
计算Ⅲ中此时浓度商Qc，若Qc=K，处于平衡状态，若Qc＜K，反应向正反应进行，若Qc＞K，反应向逆反应进行，进而判断ν_正、ν_逆相对大小．

解答 解：（1）化学平衡常数是指：一定温度下，可逆反应到达平衡时，生成物的浓度系数次幂之积与反应物的浓度系数次幂之积的比，固体、纯液体不需要在化学平衡常数中写出，C （s）+H₂O（g）?CO （g）+H₂ （g）的平衡常数表达式K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$；
正反应为吸热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，
故答案为：$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$；减小；
（2）上述反应达到平衡后，将体系中的C（s）全部移走，不影响水、CO、氢气浓度变化，平衡不移动，故答案为：不移动；
（3）若在t₁时刻缩小容器体积，压强增大，瞬间正、逆反应速率都增大，平衡逆向移动，逆反应速率增大更多，t₁时刻之后正、逆反应速率（ν_正、ν_逆）随时间的变化：，故答案为：；
（4）Ⅰ、Ⅱ处于平衡状态，根据I可知平衡常数K=$\frac{0.6×0.1}{0.6}$=0.1，则Ⅱ中$\frac{0.2×c（{H}_{2}）}{0.12}$=0.1，故c（H₂）=0.6mol/L；
Ⅲ中浓度商Qc=$\frac{0.2×0.4}{0.1}$=0.8＞K=1，反应向逆反应进行，则ν_正＞ν_逆，
故答案为：0.6；＞．

点评 本题考查化学平衡影响因素、平衡常数及应用等，注意理解掌握平衡常数应用，难度中等．