题目内容

4.一定温度下的密闭容器中存在如下反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0.已知CO(g)和H2O(g)的起始浓度均为2mol•L-1,经测定该反应在该温度下的平衡常数K=1.
(1)写出反应的化学平衡常数表达式$\frac{[C{O}_{2}]•[{H}_{2}]}{[CO]•[{H}_{2}O]}$.升高温度,化学平衡常数减小(填“增大”“减小”或“不变”).
(2)当CO转化率为25%时,则该反应B
A、达到化学平衡状态           B、未平衡,向正反应方向进行
C、未平衡,向逆反应方向进行    D、无法判断
(3)当CO的起始浓度仍为2mol•L-1,H2O(g)的起始浓度为6mol•L-1,则平衡时CO的转化率为75%.

分析 (1)化学平衡常数K=$\frac{生成物浓度系数幂次方}{反应物浓度系数幂次方}$,该反应放热,升温平衡逆向移动;
(2)根据化学反应进行到某个状态时的浓度熵和化学平衡常数之间的大小关系来回答;
(3)温度不变时,K不变为1,根据三段式计算平衡时CO的浓度,再计算物质的转化率.

解答 解:(1)化学平衡常数K=$\frac{生成物浓度系数幂次方}{反应物浓度系数幂次方}$=$\frac{[C{O}_{2}]•[{H}_{2}]}{[CO]•[{H}_{2}O]}$,该反应放热,升温平衡逆向移动,化学平衡常数减小,故答案为:$\frac{[C{O}_{2}]•[{H}_{2}]}{[CO]•[{H}_{2}O]}$;减小;
(2)当CO转化率为25%时,
         CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
初始浓度:2      2         0       0
变化浓度:0.5   0.5      0.5      0.5
末态浓度:1.5   1.5      0.5      0.5
此时浓度熵Qc=$\frac{0.5×0.5}{1.5×1.5}$=$\frac{1}{9}$<1,所以不是平衡状态,化学反应会向正向进行,
故答案为:B;
(3)当CO的起始浓度仍为2mol•L-1,H2O(g)的起始浓度为6mol•L-1,设平衡时CO的转化的浓度为xmol•L-1,
         CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
初始浓度:2       6        0        0
变化浓度:x       x        x        x
末态浓度:2-x    6-x       x        x
则$\frac{{x}^{2}}{(2-x)•(6-x)}$=1,解得x=1.5,所以CO的转化率为$\frac{1.5}{2}$×100%=75%,
故答案为:75%.

点评 本题考查了化学平衡的计算、化学平衡常数以及转化率的计算知识,把握三段式的计算方法的应用是关键,题目难度中等,侧重于计算能力的考查.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网