题目内容

【题目】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:

t/℃

700

800

830

1 000

1 200

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=______.

已知:K1000℃>K800℃,则该反应是_________反应。(填“吸热”或“放热”);

(2)已知在800 ℃时,该反应的平衡常数K1=0.9,则该温度下反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K2 = ______________ ,反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常数K3 =_______________ 。

(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_____________。

A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变

C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)

(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_____________℃。

【答案】 吸热 1.11 0.95 BC 830℃

【解析】(1)因平衡常数等于生成物浓度的幂之积除以反应物浓度的幂之积,所以K=;因升高温度,平衡向吸热方向移动,所以K1000℃>K800℃说明正反应方向是吸热方向,故此题答案是: ;吸热。

(2)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数表达式是:K1=;CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数表达式是:K2=;CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常数表达式:K3=;所以K1 = = K32 = 0.9,则K2==1.11,K3==0.95。

(3)A项,对于CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)因反应前后气体总数相等,压强始终不变,所以容器中压强不变不能判断是否为平衡状态,故A错误;B项,可逆反应达到平衡时,各组分的浓度都不再变化,所以混合气体中c(CO)不变可以判断反应达到了平衡状态,故B正确;C项,v正(H2)=v逆(H2O)说明正逆反应速率相等,可逆反应达到了平衡状态,故C正确;D项,c(CO2)=c(CO),该反应可能达到平衡状态也可能没有达到平衡状态,与反应物浓度及转化率有关,所以不能判断是否达到平衡状态,故D错误,故此题答案选BC。

(4)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数表达式是:K=,因此时c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)所以K=1,根据题中数据可知,此时对应温度是830℃,故答案是830℃。

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