Question

煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题．
已知：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g）的平衡常数随温度的变化如表：

温度/℃	400	500	800
平衡常数Kc	9.94	9	1

试回答下列问题
（1）上述正向反应是：

 

 反应（选填：放热、吸热）．
（2）在800℃发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有

 

（选填A、B、C、D、E）．

	A	B	C	D	E
n（CO2）	3	1	0	1	1
n（H2）	2	1	0	1	2
n（CO）	1	2	3	0.5	3
n（H2O）	5	2	3	2	1

（3）已知在一定温度下：C（s）+CO₂（g）?2CO（g）平衡常数K；
C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）  平衡常数K₁；
CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g） 平衡常数K₂，
则K、K₁、K₂之间的关系是：K=

 

．

Answer 1

考点：化学平衡常数的含义,反应热和焓变,化学平衡的影响因素

专题：

分析：（1）由表中数据可知升高温度平衡常数减小，说明平衡逆向移动，以此判断反应热；
（2）反应在同一容器内进行，体积相同，方程式中各物质的化学计量数都是1，所以在计算中均可用物质的量数值代替浓度数值，求出此时的浓度商Q_c，平衡向正反应方向移动，浓度商小于平衡常数；
（3）依据化学反应的平衡常数表达式计算分析．

解答： 解：（1）由表可知，温度越高，平衡常数越小，反应进行程度越小，平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热方向移动，故正反应为放热反应，故答案为：放热；
（2）反应在同一容器内进行，体积相同，方程式中各物质的化学计量数都是1，所以在计算中均可用物质的量数值代替浓度数值，800℃时反应平衡常数为1．
A、k=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

=

2×3

1×5

=

6

5

，大于1，反应向逆反应进行，故A错误；
B、k=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

=

1×1

2×2

=

1

4

，小于1，反应向正反应进行，故B正确；
C、开始只有CO、H₂，反应向正反应进行，故C正确；
D、k=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

=

1×1

0.5×2

=1，处于平衡状态，故D错误；
E、k=

c(H2)c(CO2)

c(CO)c(H2O)

=

2×1

3×1

=

2

3

，小于1，反应向正反应进行，故E正确；
故答案为：BCE；
（3）反应①C（s）+CO₂（g）?2CO（g）平衡常数K=

c2(CO)

c(CO2)

；
反应②C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）平衡常数K₁=

c(H2)?c(CO)

c(H2O)

；
反应③CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g） 平衡常数K₂=

c(H2)?c(CO2)

c(CO)?c(H2O)

；
所以：

K1

K2

=

c2(CO)

c(CO2)

=K，
故答案为：

K1

K2

．

点评：本题主要考查平衡常数及其计算，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，难度较大，注意（1）平衡常数书写，（2）平衡常数只受温度影响，同一反应温度不变，平衡常数不变．