Question

2．在一定温度下，将3mol CO₂和2mol H₂混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）．
（1）该反应的化学平衡常数表达式K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$．
（2）已知在700℃时，该反应的平衡常数K₁=0.5，则该温度下反应CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）的平衡常数K₂=2
（3）已知在1000℃时，该反应的平衡常数K₃=1.0，则该反应为吸热反应（填“吸热”或“放热”）．
（4）在1 000℃下，从开始到20s时反应达到平衡状态，则CO浓度为0.6mol/L，CO₂的转化率为40%．此温度下，若某时刻CO₂的物质的量为2mol，则此时v_正＞v_逆（填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
（2）相同温度下，互为逆反应的K互为倒数关系；
（3）温度越高，K越大，则升高温度平衡正向移动；
（4）CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
开始  1.5            1               0                 0
转化     x            x               x                  x
平衡 1.5-x        1-x             x                   x
则$\frac{x×x}{（1.5-x）（1-x）}$=1.0，解得x=0.6；
此温度下，若某时刻CO₂的物质的量为2mol，其浓度为1mol/L，大于平衡时浓度，则平衡正向移动，以此来解答．

解答 解：（1）由CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），可知该反应的化学平衡常数表达式K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$，故答案为：$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$；
（2）相同温度下，互为逆反应的K互为倒数关系，则CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）的平衡常数K₂=$\frac{1}{0.5}$=2，故答案为：2；
（3）温度越高，K越大，则升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，故答案为：吸热；
（4）CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
开始  1.5            1               0                 0
转化     x            x               x                  x
平衡 1.5-x        1-x             x                   x
则$\frac{x×x}{（1.5-x）（1-x）}$=1.0，解得x=0.6，
则CO浓度为0.6mol/L，CO₂的转化率为$\frac{0.6}{1.5}$×100%=40%；
此温度下，若某时刻CO₂的物质的量为2mol，其浓度为1mol/L，大于平衡时浓度，则平衡正向移动，则此时v_正＞v_逆，
故答案为：0.6；40%；＞．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握化学平衡三段法、K的计算、平衡移动为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意K与温度有关，题目难度不大．