Question

水煤气转化反应CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂ （g）在一定温度下达到化学平衡．
（1）写出该反应的平衡常数表达式K=

 

；
（2）一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中发生上述反应，下列说法中能判断该反应达到化学平衡状态的是

 

 （填编号）；
a．容器中的压强不变           b．1mol H-H键断裂的同时断裂2mol H-O键
c．v_正（CO）=v_逆（H₂O）          d．c（CO）=c（H₂）
（3）将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下两组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
		H2O	CO	H2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3

①实验1中以v（CO₂） 表示的反应速率为

 

；
②该反应的逆反应为

 

（填“吸”或“放”）热反应．

Answer 1

考点：化学平衡常数的含义,反应热和焓变,化学平衡状态的判断

专题：实验题,化学平衡专题

分析：（1）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写；
（2）反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度、含量等不再发生变化，以及由此衍生的其它量不变，可由此进行判断；
（3）①由表中数据可知，CO的物质的量变化量为4mol-2.4mol=1.6mol，根据v=

△n V

△t

计算v（CO），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（CO₂）；
②第二组温度比第一组高，反应物物质的量比第一组减半，但是平衡时CO₂的物质的量比第一组的一半少，表明该反应为放热反应．

解答： 解：（1）可逆反应CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂ （g）的化学平衡常数k=

c(CO2)c(H2)

c(CO)c(H2O)

，
故答案为：

c(CO2)c(H2)

c(CO)c(H2O)

；
（2）a．反应前后气体的物质的量不发生变化，容器中始终压强不变，不能说明反应到达平衡，故A错误；
b．l molH-H键断裂的同时断裂2mol H-O键，断裂2mol H-O键同时生成l molH-H键，说明反应到达平衡，故B正确；
c．根据反应可知，自始至终v_正（CO）=v_正（H₂O），若v_正（CO）=v_逆（H₂O），则v_正（H₂O）=v_逆（H₂O），说明反应到达平衡，故C正确；
d．根据反应可知，自始至终c（CO）=c（H₂），不能说明反应到达平衡，故D错误；
故选：bc；
（3）①由表中数据可知，CO的物质的量变化量为4mol-2.4mol=1.6mol，v（CO）=

△n V

△t

=

1.6mol 2L

5min

=0.16mol/L?min，速率之比等于化学计量数之比，故v（CO₂）=v（CO）=0.16mol/（L?min）=0.16mol/（L?min），
故答案为：0.16mol/（L?min）；
②、实验1中CO的转化率为

4mol-2，4mol

4mol

×100%=40%，实验2中CO的转化率为

2mol-1.6mol

2mol

×100%=20%，则实验1的转化率大于实验2，则说明温度升高平衡向逆反应方向移动，正反应放热，逆反应是吸热反应；
故答案为：吸．

点评：本题考查反应速率、平衡常数、化学平衡有关计算应用，难度中等，注意对知识的理解与掌握，是对学生能力的考查．