Question

12．现有反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-QkJ•mol^-1（Q＞0）．在850℃时，K=1．
（1）若升高温度到950℃时，达到平衡时K小于1（填“大于”“小于”或“等于”）．
（2）850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0mol CO，3.0mol H₂O，1.0mol CO₂和xmol H₂，则：当x=5.0时，上述平衡向逆反应（填“正反应”或“逆反应”）方向移动．
（3）在850℃时，若设x=5.0和x=6.0，其他物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得H₂的体积分数分别为a%、b%，则a小于（填“大于”“小于”或“等于”）b．

Answer 1

分析 （1）反应是放热反应，升温平衡逆向进行；
（2）反应混合物各物质的量系数相同都为1，利用物质的量代替浓度，计算浓度商Qc，根据浓度商Qc与平衡常数k的关系判断．Qc＞k平衡向逆反应进行，Qc=k反应处于平衡状态，Qc＜k平衡向正反应进行；
（3）增大一种生产物（氢气）的体积分数，平衡向逆反应方向移动，平衡移动的结果是降低这种增大的幅度，故平衡后氢气的体积分数还是大于原来的．

解答 解：（1）反应是放热反应，升温平衡逆向进行，若升高温度到950℃时，达到平衡时K小于1，故答案为：小于；
（2）此时的浓度商Q_c=$\frac{1×5}{1×3}$=1.67，大于平衡常数1，故平衡向逆反应方向移动，故答案为：逆反应；
（3）加入6mol氢气所到达的平衡，可以等效为在加入5mol氢气到达平衡后再加入1mol氢气，增大一种生成物（氢气）的体积分数，平衡向逆反应方向移动，平衡移动的结果是降低这种增大的幅度，但平衡后氢气的体积分数还是大于原来的，故得H₂的体积分数分别为a%＜b%，故答案为：小于．

点评 本题考查转化率、化学平衡有关计算、化学平衡移动与影响因素等，注意平衡常数的应用、平衡移动的本质是解答的关键，题目难度中等．