Question

8．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的关系如表：

t/℃	700	800	900	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

请回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}$．
（2）该反应为吸热反应（选填吸热、放热）．
（3）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO₂）•c（H₂）=c（CO）•c（H₂O），试判断此时的温度为900℃
（4）900℃时，在1L固定的密闭容器中，加入2mol CO₂和1mol H₂，反应进行一段时间后，测得CO的浓度为0.5mol/L，则此时该反应是否达到平衡状态否（填“是”或“否”），此时v（正）大于v（逆）（填“大于”“小于”或“等于”），达到平衡时CO₂的转化率为33.3%．
（5）化学平衡移动原理同样也适用于溶液中的平衡，已知在氨水中存在下列平衡：
NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-
①向氨水中加入MgCl₂固体时，平衡向右移动（填“左”或“右”），溶液中OH^-的浓度B（填序号，下同），NH₄⁺离子的浓度A．
A．变大B．变小C．不变
②向浓氨水中加入少量的NaOH固体，上述平衡向左移动（填“左”或“右”），溶液中OH^-的浓度A（填序号，下同），NH₄⁺离子的浓度B．
A．变大B．变小C．不变．

Answer 1

分析 （1）化学平衡常数K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
（2）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，温度升高平衡向吸热反应移动；
（3）c（CO₂）•c（H₂）=c（CO）•c（H₂O），可知K=1，结合表格数据判断温度；
（4）计算反应的浓度商Qc及900℃平衡常数K=1，比较判断反应进行方向；结合平衡常数计算转化率；
（5）①向氨水中加入MgCl₂固体时，OH^-的浓度减小，平衡正向移动；
②向浓氨水中加入少量的NaOH固体，OH^-的浓度增大，平衡逆向移动，以此来解答．

解答 解：（1）化学平衡常数表达式为生成物浓度幂之积比上反应物浓度幂之积，所以K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}$，
故答案为：$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}$；
（2）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，温度升高平衡向吸热反应移动，故该反应正反应是吸热反应，
故答案为：吸热；
（3）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO₂）•c（H₂）=c（CO）•c（H₂O），即$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}$=1，由表中数据可知，K=1时温度为900℃；
故答案为：900；
（4）CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
起始（mol/L）：2            1         　　 0           0
变化（mol/L）：0.5   　  0.5       　　0.5         0.5
平衡（mol/L）：1.5        0.5     　  　0.5　　　0.5
浓度商Qc=$\frac{0.5×0.5}{1.5×0.5}$=$\frac{1}{3}$＜K，平衡正向移动，此时v（正）大于v（逆），
设达到平衡时转移的二氧化碳为x，则
                      CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
起始（mol/L）：2            1         　　 0           0
变化（mol/L）：x   　      x       　　    x         x
平衡（mol/L）：2-x        1-x     　  　  x　　　x
$\frac{x×x}{（2-x）（1-x）}$=1，解得x=$\frac{2}{3}$mol/L，
则达到平衡时CO₂的转化率为$\frac{\frac{2}{3}}{2}$×100%=33.3%，
故答案为：否；大于；33.3%；
（5）①向氨水中加入MgCl₂固体时，平衡向右移动，溶液中OH^-的浓度变小，NH₄⁺离子的浓度变大，故答案为：右；B；A；
②向浓氨水中加入少量的NaOH固体，上述平衡向左移动，溶液中OH^-的浓度变大，NH₄⁺离子的浓度变小，故答案为：左；A；B．

点评 本题考查化学平衡的计算及电离平衡移动，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，涉及化学平衡常数及影响因素、化学平衡的计算等，综合性较强，注意化学平衡三段式的应用，题目难度中等．