题目内容

在一定体积的密闭容器中,进行如下可逆化学反应:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=
 

(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是
 
(多选扣分).
A.容器中压强不变             B.混合气体中c(CO)不变
C.V(H2O)=V(H2O)       D.c(CO2)=c(CO)
(3)800℃时,反应CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=
 
考点:化学平衡常数的含义,化学平衡状态的判断
专题:化学平衡专题
分析:(1)化学平衡常数指一定温度下,可能反应到达平衡是各生成物浓度幂之积与各反应物浓度幂之积的比值,据此书写;
(2)当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,据此解答,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态;
(3)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),与题目给出CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)互为逆反应,化学平衡常数K互为倒数,结合表中数据得到答案.
解答: 解:(1)化学平衡常数指一定温度下,可能反应到达平衡是各生成物浓度幂之积与各反应物浓度幂之积的比值,CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)的平衡常数K=
c(CO)c(H2O)
c(CO2)c(H2)
,故答案为K=
c(CO)c(H2O)
c(CO2)c(H2)

(2)A.反应前后气体的物质的量不变,温度一定,容器中压强始终不变,故压强不变,不能说明到达平衡状态,故a错误;
B.反应达到平衡状态时,各物质的浓度不变,混合气体中c(CO)不变,说明到达平衡状态,故b正确;
C.v (H2=v (H2O)不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比,说明到达平衡状态,故c正确;
D.平衡时二氧化碳与一氧化碳的浓度与转化率有关,c(CO2)=c(CO)不能说明到达平衡,故d错误;
故答案为;B、C;
(3)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),与题目给出CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)互为逆反应,化学平衡常数K互为倒数,800℃时,平衡常数K=0.9,所以
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),化学平衡常数为
1
0.9
=1.1,故答案为:1.1.
点评:本题考查化学平衡常数及影响因素、平衡移动、平衡状态的判断等,难度中等,注意平衡状态的判断,选择的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态.
练习册系列答案
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(1)将0.03mol Cl2缓缓通入含0.02mol H2SO3和0.02mol HBr的混合溶液中,在此过程溶液的c(H+)与Cl2用量的关系示意图是(溶液的体积视为不变)
 


(2)已知以下三个数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是三种酸的电离平衡常数,若已知这些酸可发生如下反应:①NaCN+HNO2═HCN+NaNO2,②NaCN+HF═HCN+NaF,③NaNO2+HF═HNO2+NaF.由此可判断下列叙述中正确的是
 

A.HF的电离平衡常数为4.6×10-4
B.HNO2的电离平衡常数为4.9×10-10
C.根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱
D.HNO2的电离平衡常数比HCN大,比HF小
(3)在100℃时,将0.200mol的N2O4气体充入2L抽空的密闭容器中,每隔一定时间对该容器内各物质的物质的量浓度(mol/L)进行分析,得到如下表格:
时间/s 0 20 40 60 80 100
c(N2O4 0.100 c1 0.050 c3 a b
c(NO2 0.000 0.060 c2 0.120 0.120 0.120
试填空:
①该反应的化学方程式为:
 

达到平衡时N2O4的转化率为
 
,该反应的平衡常数为
 

②70s时N2O4的浓度c=
 
mol?L-1,在20~40s时间段内,N2O4的平均反应速率为
 
mol?L-1?s-1
③若在相同情况下最初向容器中充入的是二氧化氮气体,要达到上述同样的平衡状态,二氧化氮的初始浓度为
 
mol?L-1
(4)已知25℃时,等物质的量浓度的CH3COOH、NH3?H2O的电离程度相同.25℃时,0.1mol/L醋酸溶液的pH约为3,向其中加入醋酸钠晶体,待晶体溶解后发现溶液的pH增大.对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,增大了c(OH-),因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量的醋酸根离子,抑制醋酸分子的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大.
①为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:向0.1mol/L的醋酸溶液中最好加入少量
 
(填编号),然后测定溶液的pH.
A.CH3COOK    B.CH3COONH4    C.NH3    D.NaHCO3
②若
 
(填“甲”或“乙”)的解释正确,溶液的pH应
 
(填“增大”、“减小”或“不变”).

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