题目内容

在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g).其化学平衡常数K和温度T的关系如下表,回答下列问题:
T℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
(1)该反应正向为△H
0;若该反应符合如图所示的关系,则在图中,Y轴是指
CO2或H2的百分含量等
CO2或H2的百分含量等
.  (答出一种即可)
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是
bc
bc
(多选扣分).
a.容器中压强不变                b.混合气体中c(CO)不变
c.v(H2=v(H2O)              d.c(CO2)=c(CO)
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:0.9?c(CO2)?c(H2)=c(CO)?c(H2O),由此可以判断此时的温度为
800
800
℃.其它条件不变,升高温度,原化学平衡向
反应方向移动(填“正”或“逆”),容器内混合气体的平均相对分子质量
不变
不变
(填“增大”、“减小”或“不变”).
分析:(1)由表中数据可知,温度越高平衡常数越大,说明升高温度平衡向正反应移动,据此判断△H;
由图可知,温度升高Y的表示的物理量降低,升高温度平衡向正反应移动,据此选择合适的物理量;
(2)当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,据此解答,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态;
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:0.9?c(CO2)?c(H2)=c(CO)?c(H2O),据此计算平衡常数,进而判断温度;
升高温度平衡向正反应移动,混合气体的总质量不变,混合气体的总的物质的量不变,平均相对分子质量不变.
解答:解:(1)由表中数据可知,温度越高平衡常数越大,说明升高温度平衡向正反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故△H>0,
由图可知,温度升高Y的表示的物理量降低,升高温度平衡向正反应移动,故Y可以CO2或H2的百分含量等,
故答案为:>,CO2或H2的百分含量;
(2)a.反应前后气体的物质的量不变,温度一定,容器中压强始终不变,故压强不变,不能说明到达平衡状态,故a错误;
b.反应达到平衡状态时,各物质的浓度不变,混合气体中c(CO)不变说明到达平衡状态,故b正确;
c.v (H2=v (H2O)不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比,说明到达平衡状态,故c正确;
d.平衡时二氧化碳与一氧化碳的浓度与转化率有关,c(CO2)=c(CO)不能说明到达平衡,故d错误;
故答案为;bc;
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:0.9?c(CO2)?c(H2)=c(CO)?c(H2O),则CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)的平衡常数k=
c(CO)?c(H2O)
c(CO2)?c(H2)
=0.9,故为800℃,该反应正反应是吸热反应,升高温度平衡向正反应移动,混合气体的总质量不变,混合气体的总的物质的量不变,平均相对分子质量不变,
故答案为:800,正,不变.
点评:本题考查化学平衡常数及影响因素、平衡移动、平衡状态的判断等,难度中等,注意平衡状态的判断,选择的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态.
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