Question

15．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CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），得到如下数据：

实验组	温度℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时 间/min
		CO	H2O	H2	CO
1	650	4	2	1.6	2.4	6
2	900	2	1	0.4	1.6	3

①实验1条件下平衡常数K=2.67（取小数二位，下同）．
②实验3，若900℃时，在此容器中加入10molCO，5molH₂O，2molCO₂，5molH₂，则此时V正＜V逆 （填“＜”，“＞”，“=”）

Answer 1

分析 ①对于实验1：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol）  4                2               0              0
转化（mol） 1.6              1.6            1.6           1.6
平衡（mol） 2.4               0.4           1.6           1.6
且体积为2L，计算各物质的浓度，可计算平衡常数；
②可由实验2计算900℃时的平衡常数，计算实验3的生成物与反应物的浓度幂之积，与平衡常数相比较，可判断反应进行的方向，进而比较反应速率大小．

解答 解：①对于实验1：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol）  4                2               0              0
转化（mol） 1.6              1.6            1.6           1.6
平衡（mol） 2.4               0.4           1.6           1.6
平衡浓度：1.2mol/L       0.2mol/L   0.8mol/L   0.8mol/L
则K=$\frac{0.8×0.8}{1.2×0.2}$=2.67，
故答案为：2.67；
②对于实验2：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol）  2                 1                0              0
转化（mol） 0.4              0.4            0.4            0.4
平衡（mol） 1.6               0.6           0.4            0.4
平衡浓度：0.8mol/L      0.3mol/L    0.2mol/L   0.2mol/L
则900℃时的平衡常数K=$\frac{0.2×0.2}{0.8×0.3}$=0.167，
若900℃时，在此容器中加入10molCO，5molH₂O，2molCO₂，5molH₂，浓度分别为5mol/L、2.5mol/L、1mol/L、2.5mol/L，
则有$\frac{1×2.5}{5×2.5}$=0.2＞0.167，则平衡逆向移动，正反应速率小于逆反应速率，
故答案为：＜．

点评 本题考查化学平衡常数的应用、化学平衡移动等知识，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和计算能力，掌握化学平衡常数的书写与应用和平衡移动原理是解题关键，题目难度中等．