Question

3．在1L容器中通入CO₂、H₂各2mol，在一定条件下发生反应：CO₂+H₂?CO+H₂O，回答下列问题：
（1）在830℃条件下，反应达到平衡时CO₂的转化率为50%．若把体系温度降至800℃求得平衡常数K₁=0.81，可以推知该反应的正反应为吸热反应（填“吸热”、“放热”）．
（2）T℃时，某时刻测得体系中各物质的量如下：n（CO₂）=1.2mol，n（H₂）=1.5mol，n（CO）=0.9mol，n（H₂O）=0.9mol，则此时该反应向正反应方向进行．（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”）．

Answer 1

分析 （1）依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算得到反应的平衡常数，和800°C平衡常数比较判断能量变化；
（2）依据浓度商计算和平衡常数比较分析判断反应进行的方向．

解答 解：（1）反应达到平衡时CO₂的转化率为50%，平衡时CO₂的浓度为1mol/L，则：
CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
开始（mol/L）：2 2 0 0
变化（mol/L）：1 1 1 1
开始（mol/L）：1 1 1 1
故830℃该反应的平衡常数k=$\frac{1×1}{1×1}$=1，故答案为：1；
若把体系温度降至800℃求得平衡常数K₁=0.81＜K=1，说明降低温度平衡常数减小，平衡逆向进行，逆向为放热反应，正反应为吸热反应；故答案为：吸热；
（2）T℃时，某时刻测得体系中各物质的量如下：n（CO₂）=1.2mol，n（H₂）=1.5mol，n（CO）=0.9mol，n（H₂O）=0.9mol，Q=$\frac{0.9×0.9}{1.2×1.5}$=0.45，小于平衡常数，则反应正向进行；故答案为：向正反应方向．

点评 本题考查化学平衡以及反应速率等问题，平衡常数计算和判断，题目难度中等，注意图象曲线变化的分析，把握外界条件对反应速率和平衡移动的影响．