Question

【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)已知在700 ℃时，该反应的平衡常数K1＝0.6，则该温度下反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)的平衡常数K3＝__________。

(2)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”)。

(3)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

(4)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__________。

Answer 1

【答案】 0.77 吸热 C > 40%

【解析】（1）CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)。已知在700 ℃时，该反应的平衡常数K1=0.6，CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g)与上述反应化学计量数减半，故平衡常数为K1的开方，K3＝=0.77；（2） K4＞K1，说明平衡右移，升温向吸热方向移动，故为吸热反应；（3） 反应过程中气体的物质的量始终不变，压强始终不变，选项A错误；c(CO2)=c(CO) 不能说明反应达到化学平衡状态，选项B错误；生成a mol CO2的同时消耗a mol H2，说明正逆速率相等，选项C正确；混合气体的平均相对分子质量 为m/n，m和n始终不变，故混合气体的平均相对分子质量始终不变，选项D错误。故选C；

（4） CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)

开始时的浓度（mol/L）： 1.5 1 0 0

变化的浓度（mol/L）： 0.5 0.5 0.5 0.5

某时刻的浓度（mol/L）： 1 0.5 0.5 0.5

浓度商= =0.5＜1，则反应向正反应方向移动，所以v(正)＞v(逆)，3mol CO2和2mol H2混合于2L的密闭容器中，则二氧化碳和氢气的起始浓度分别为1.5mol/L、1mol/L，在1000℃下，某时刻CO2的物质的量为2.0mol，某时刻二氧化碳的浓度是1mol/L，设该温度下达到平衡时，反应的二氧化碳的物质的量浓度为x，

CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)

开始时的浓度（mol/L）： 1.5 1 0 0

变化的浓度（mol/L）： x x x x

平衡时的浓度（mol/L）： 1.5-x 1-x x x

＝1.0，解得：x=0.6，二氧化碳的转化率=×100%=40%。