题目内容

在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t/(℃) 700 800 830 1000 1200
K 0.7 0.8 1.0 1.6 2.4
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=
c(CO)?c(H2)
c(H2O)
c(CO)?c(H2)
c(H2O)
,该反应为
吸热
吸热
反应(填“吸热”或“放热”).
(2)能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是
ABC
ABC
.
A.容器中压强不变
B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.v正(H2)=v逆(H2O)
D.c(H2)=c(CO)
(3)830℃时,容器中的反应已达到平衡.在其他条件不变的情况下,缩小容器的体积,平衡
逆反应方向
逆反应方向
移动(填“正向”、“逆向”或“不”).H2O(g)的浓度
变大
变大
,CO(g)的浓度
变大
变大
 (填“变大”、“不变”或“变小”)
分析:(1)根据化学平衡常数的概念以及温度对化学平衡、化学平衡常数的影响分析;
(2)当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,据此解答;
(3)根据压强对平衡的影响分析;根据容器体积改变对浓度的影响分析.
解答:解:(1)因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,所以K=
c(CO)?c(H2)
c(H2O)
,化学平衡常数的大小只与温度有关,升高温度,平衡向吸热的方向移动,由表可知:升高温度,化学平衡常数增大,说明化学平衡正向移动,因此正反应方向吸热,
故答案为:
c(CO)?c(H2)
c(H2O)
;吸热;
(2)A.反应后气体的物质的量增加,温度一定,容器中压强增大,所以当压强不变时,说明到达平衡状态,故A正确;
B.反应后气体的物质的量增加,气体的质量增大,混合气体的平均相对分子质量改变,所以当混合气体的平均相对分子质量不再变化,说明到达平衡状态,故B正确;
c.v (H2)正=v (H2O)逆不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比,说明到达平衡状态,故C正确;
d.平衡时氢气的浓度与一氧化碳的浓度与转化率有关,所以c(H2)=c(CO)不能说明到达平衡,故D错误;
故答案为;ABC;
(3)其他条件不变的情况下,缩小容器的体积,压强增大,正反应为气体体积增大的反应,故平衡向逆反应移动;由于平衡移动引起的浓度变化小于因体积减小引起的浓度变化,所以容器的体积减小,反应物和生成物浓度均变大,
故答案为:逆反应方向;变大;变大.
点评:本题考查化学平衡常数及影响因素、化学平衡影响因素、平衡状态的判断等,难度中等,注意平衡状态的判断,选择的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态.
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