Question

（2008?龙湖区模拟）在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
其平衡常数K和温度t的关系如下：

t℃	700	800	850	1000	1200
K	2.6	1.7	1.0	0.9	0.6

（1）该反应的逆反应为

吸热

反应（“吸热”或“放热”）；
（2）不能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是：

AD

A．容器中压强不变　　           B．混合气体中CO浓度不变
C．v（H₂）正=v（H₂O）逆 　　     D．c（CO₂）=c（CO）
（3）在850℃时，可逆反应：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），在该容器内各物质的浓度变化如下：

时间/min	CO2 （mol/L）	H2 （mol/L）	CO （mol/L）	H2O（ mol/L）
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3	c3

计算：3min-4min达到平衡时CO的平衡浓度c₃和CO₂（g）的转化率，要求写出简单的计算过程（c₃精确到小数点后面三位数）．

Answer 1

分析：（1）结合平衡常数与温度的关系判断平衡移动方向进行分析判断吸热放热；
（2）化学平衡的标志是正逆反应速率相同，平衡混合物中格物致知的含量不变；
（3）依据容器中浓度变化结合化学平衡的三段式列式计算，结合平衡常数不随温度变化，根据转化率公式进行计算．

解答：解：（1）化学平衡常数的大小只与温度有关，升高温度，平衡向吸热的方向移动，由表可知：升高温度，化学平衡常数减小，说明化学平衡逆向移动，因此正反应方向放热反应，
故答案为：放热；
（2）CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），反应是前后气体体积不变的反应，正向是放热反应，则
A、反应是前后气体体积不变的反应，反应过程中压强不变，不能判断是否平衡，故A不符合；
B、混合气体中CO浓度不变，说明反应达到平衡，故B符合；
C、v（H₂）正=v（H₂O）逆，说明水的正逆反应速率相同，故能判断平衡，故C符合；
D、c（CO₂）=c（CO）不能判断化学平衡，和起始量有关，故D不符合；
故答案为：AD；
（3）CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
起始浓度/mol?L^-1   0.2     0.3        0      0
变化浓度/mol?L^-1：c₃      c₃           c₃     c₃
平衡浓度/mol?L^-1：0.2-c₃   0.3-c₃      c₃     c₃
由题意知，850℃时，K=1.0，即
K=

c(CO)．c(H2O)

c(CO2)．c(H2)

=

C3．C3

(0.2-C2)．(0.3-C3)

=1.0                           
解得  c₃=0.12mol/L，
二氧化碳的转化率=

0.12mol/L

0.2mol/L

×100%=60%，
答：达到平衡时CO的平衡浓度c₃和CO₂（g）的转化率分别为0.12mol/L、60%．

点评：本题主要考查温度对化学平衡、化学平衡常数的影响，化学平衡常数的计算，化学平衡的标志判断，难度不大，考查学生分析和解决问题的能力．