题目内容
【题目】在一定温度下将3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
(1)该反应的化学平衡常数表达式K=________。
(2)已知在700 ℃时,该反应的平衡常数K1=0.6,则该温度下反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数K2=________,反应1/2CO2(g)+1/2H2(g)
1/2CO(g)+1/2H2O(g)的平衡常数K3=________。
(3)已知在1 000 ℃时,该反应的平衡常数K4为1.0,则该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。(填编号)
A.容器中压强不变
B.c(CO2)=c(CO)
C.生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
D.混合气体的平均相对分子质量不变
(5)在1 000 ℃下,某时刻CO2的物质的量为2.0 mol,则此时v正________v逆(填“>”、“=”或“<”)。该温度下反应达到平衡时,CO2的转化率为________。
【答案】(1);(2)1.67,0.77;(3)吸热;(4)C;(5)>,40%。
【解析】
试题(1)化学平衡常数:达到平衡,生成物浓度的幂之积与反应物浓度幂之积的比值,即K=;(2)K2=c(CO2)×c(H2)/[c(CO)×c(H2O)]=1·K-11=1.67,同理K32=K1,则K3=0.77;(3)化学平衡常数,受温度的影响,升高温度,平衡常数增大,说明向正反应方向进行,根据勒夏特列原理,正反应方向是吸热反应;(4)A、压强和物质的量成正比,因为反应前后气体的系数之和相等,反应始终,压强不变,因此不能说明达到平衡,故错误;B、投入量不同,系数相同,达到平衡时两者浓度不相等,故错误;C、不同物质的反应速率判断是否达到化学平衡,要求反应方向一正一逆,且速率之比为系数之比,生成CO2和消耗H2,反应方向一正一逆,转化都是amol,等于系数之比,因此能判断达到平衡状态,故正确;D、M=m/n,组分都是气体,气体的质量不变,反应前后气体系数相等,,因此M不变,不能作为达到平衡的标志,故错误;(5)1000℃下,CO2的物质的量为2mol,则H2、CO、H2O的物质的量为1mol,此时的浓度商Q=0.5<1,说明反应向正反应方向进行,即填写“>”,根据化学平衡常数,求出达到平衡时组分中CO2的物质的量为1.8mol,CO2的转化率为(3-1.8)/3×100%=40%。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)