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:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(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 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=__________,该反应为______反应(填吸热或放热)。[
若改变条件使平衡向正反应方向移动,则平衡常数_________(填序号)
①一定不变②一定减小③可能增大④增大、减小、不变皆有可能
(2)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逆(H2)=v正(H2O)(d)c(CO)=c(CO2)
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃[ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
H2O | CO | CO2 | CO | |||
A | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 5 |
B | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1.6 | 3 |
C | 1000 | 1 | 2 | c | d | t |
①实验B中平衡时H2O(g)的物质的量是。
②通过计算可知,CO的转化率实验A实验B(填“大于”、“等于”或“小于”)。
③若实验C中达到平衡所需时间t3(填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】
(1)K=;放热;
(2)bc;
(3)①0.6mol;②大于;③小于
【解析】
试题分析:(1)平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积,则K=,温度升高平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,若改变条件使平衡向正反应方向移动,由于平衡常数只与温度有关,如果改变温度,平衡常数一定增大,如果温度不变,平衡常数不变,故选③,故答案为:K=;放热;③;
(2)(a)该反应属于气体体积不变的反应,容器中气体的压强始终不变,容器中压强不变,不能判断是否达到化学平衡状态,错误;(b)混合气体中c(CO)不变,则其它物质的浓度也不变,能够说明到化学平衡状态,正确;(c)v逆(H2)=v正(H2O)表示正逆反应速率相等,能够说明到化学平衡状态,正确;(d)c(CO)=c(CO2),不能判断是否达到化学平衡状态,错误;故选bc;
(3)①实验B中反应的CO为0.4mol,根据方程式,反应的水也是0.4mol,平衡时H2O(g)的物质的量为1mol-0.4mol=0.6mol,故答案为:0.6mol;
②实验A中CO的转化率==0.4,实验B中CO的转化率==0.2,因此CO的转化率实验A大于实验B,故答案为:大于;
③温度越高反应速率越快,达到平衡需要的时间越短,实验C中达到平衡所需时间t小于3,故答案为:小于。