题目内容

5．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g），其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示：
T/℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$．
（2）该反应为吸热反应（填“吸热”或“放热”）．
（3）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是BC．
A．容器中压强不变        B．混合气体中C（CO）不变
C．v（H2）正=v（H2O）逆           D．C（CO）=C（H2）
E．混合气体的密度保持不变   F．混合气体的平均相对分子质量保持不变
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）•c（H2）=c（CO）•c（H2O），试判断此时的温度为830℃．
（5）在800℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为C（CO2）为2mol/L，C（H2）为 1.5mol/L，C（CO） 为1mol/L，C（H2O）为 3mol/L，则下一时刻，反应向逆向移动（填“正向”，“逆向”或“不”），依据：浓度商Qc=$\frac{1×3}{2×1.5}$=1＞800℃时平衡常数K=0.9．

分析 （1）化学平衡常数是指：一定温度下，可逆反应到达平衡时，生成物的浓度系数次幂之积与反应物的浓度系数次幂之积的比，固体、纯液体不需要在化学平衡常数中写出；
（2）由表中数据可知，升高温度平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，而升高温度平衡向吸热反应移动；
（3）可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡；
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）•c（H2）=c（CO）•c（H2O），说明平衡常数K＞1；
（5）计算此时浓度商Qc，若Qc=K，处于平衡状态，若Qc＜K，反应向正反应进行，若Qc＞K，反应向逆反应进行．

解答 解：（1）CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）的平衡常数表达式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）由表中数据可知，升高温度平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，而升高温度平衡向吸热反应移动，故正反应为吸热反应，
故答案为：吸热；
（3）A．反应前后气体的物质的量不变，恒温恒容下压强始终不变，故A错误；
B．混合气体中c（CO）不变，说明到达平衡，故B正确；
C．v（H2）正=v（H2O）逆 说明氢气的生成速率与消耗速率相等，反应到达平衡，故C正确；
D．CO、氢气的浓度与CO的转化率有关，二者浓度不一定相等，故D错误；
E．混合气体总质量不变，容器容积不变，混合气体的密度始终保持不变，故E错误；
F．混合气体总质量不变，混合气体总物质的量不变，混合气体的平均相对分子质量始终保持不变，故F错误，
故选：BC；
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）•c（H2）=c（CO）•c（H2O），说明平衡常数K=1，故温度为830℃，
故答案为：830；
（5）此时浓度商Qc=$\frac{1×3}{2×1.5}$=1＞800℃时平衡常数K=0.9，反应向逆反应进行，
故答案为：逆向；浓度商Qc=$\frac{1×3}{2×1.5}$=1＞800℃时平衡常数K=0.9．

点评 本题考查化学平衡影响因素、平衡状态判断、平衡常数及应用等，注意理解掌握根据浓度商与平衡常数相对大小判断反应进行方向．

练习册系列答案
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17．FeSO4•7H2O广泛用于医药和工业领域，实验室制备FeSO4•7H2O的流程如下：

（1）铁屑与稀硫酸反应前，应用10% Na2CO3溶液浸泡几分钟，操作目的是除去废铁屑表面的油污．
（2）最后得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②降低FeSO4在水中的溶解度，减少FeSO4•7H2O的损耗．
（3）FeSO4•7H2O是某些补血剂的主要成分，将1.5g某补血剂预处理，配成100mL溶液．实验室用KMnO4溶液通过氧化还原滴定测定该补血剂（1.5g）中铁元素的含量，
①配制100mL 1.200×10 -2mol•L-1的KMnO4溶液时，将溶解后的溶液转移至容量瓶中的操作方法是用玻璃棒引流，玻璃棒底部要在容量瓶的刻度线以下且玻璃棒不能碰到容量瓶口
②实验中的KMnO4溶液需要酸化，可用于酸化的酸是c．
a．稀硝酸   b．稀盐酸   c．稀硫酸   d．浓硝酸
KMnO4溶液应盛装在酸式滴定管中．滴定到终点时的现象为滴入最后一滴KMnO4溶液，恰好变为紫红色，且半分钟内不退色．
③滴定完毕，三次实验记录KMnO4标准溶液的读数如下．
滴定次数实验数据123
V（样品）/mL20.0020.0020.00
V（KMnO4）/mL（初读数）0.000.200.00
V（KMnO4）/mL（终读数）15.8515.2214.98
该补血剂中铁元素的质量分数为16.8%．
18．已知混合烃的平均分子式为C1.5H4，则还混合烃中（　　）
A．一定没有甲烷B．一定有乙烯C．一定有丙烷D．一定没有乙烷
15．下列实验方案，不能达到相应的实验目的是（　　）
ABCD
实验方案

加热大试管，一段时间后，蒸发皿中产生肥皂泡，点燃
目的探究反应物浓度对化学平衡的影响　证明MnO2作该反应的催化剂干燥并收集氨气　探究铁与水蒸气能否反应
A．AB．BC．CD．D
2．有铝片、铁片、铜片三种金属片，只利用下列某种试剂或方法无法将它们区别开的是（　　）
A．盐酸B．醋酸C．NaOH溶液D．观察法
10．设反应①Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）△H=Q1的平衡常数为K1，
反应②Fe（s）+H2O（g）?FeO（s）+H2（g）△H=Q2的平衡常数为K2，
反应③H2（g）+CO2（g）?CO（g）+H2O（g）△H=Q3，平衡常数为K3．
请结合表中在不同温度下K1、K2的值，回答下列问题：
T/KK1K2
9731.472.38
11732.201.50
（1）反应①的平衡常数表达式K1=$\frac{[CO]}{[C{O}_{2}]}$，△H＞0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）根据反应①与②推导出Q1、Q2、Q3的关系式：Q3=Q3=Q1-Q2．计算出在1173K时反应③的平衡常数K3的数值：K3=1.4．
（3）能判断反应③已达到化学平衡状态的依据是CD．
A．容器中压强不变    B．△H不变     C．v正（H2）=v逆（CO）   D．CO的质量分数不变．
17．下列说法正确的是（　　）
A．属于饱和烃
B．化合物是苯的同系物
C．分子中碳原子一定共平面
D．除甲酸外的羧酸均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
14．许多元素有多种核素，而且在自然界中各种核素都有相对稳定的原子个数百分含量．请回答：
（1）${\;}_{8}^{18}$O、${\;}_{1}^{1}$H、${\;}_{1}^{2}$H三种核素最多能组成3种水分子
（2）${\;}_{\;}^{37}C{l}^{-}$结构示意图为
（3）10g的${\;}_{1}^{1}$H和${\;}_{8}^{18}$O构成的水分子中，含质子5mol，含中子5mol．
15．
Ⅰ．（1）写出上图中A仪器的名称蒸发皿
（2）冷凝管的进水口为b（填字母）
Ⅱ．实验室要配制2mol/L稀硫酸240mL．
（1）量取18.4mol/L的浓硫酸时，用下面那种规格的量筒②（填序号）
①10ml    ②50ml    ③100ml    ④500ml
（2）配制该稀硫酸时使用的仪器除量筒、烧杯外，还必须用到的仪器有胶头滴管、250mL容量瓶、玻璃棒等．
（3）在配制过程中，如果出现下列情况，将对所配溶液的物质的量浓度有何影响？（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）
①用量筒量取浓硫酸时，仰视量筒进行读数偏高；
②定容时，液面超过刻度线后用胶头滴管吸至液面处偏低；
③容量瓶事先有水，没干燥无影响
Ⅲ.200ml 5mol/lNaOH溶液中含溶质的质量是40g，取出20ml溶液，其溶质的物质的量浓度是5mol/L．将取出的溶液稀释至100ml，其溶质的物质的量浓度是1mol/L．

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