Question

已知一氧化碳与水蒸气的反应为：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），800℃时，在容积为2.0L的密闭容器中充入2.0mol CO（g）和3.0mol H₂O（g），保持温度不变，4min后反应达到平衡，测得CO的转化率为60%．
（1）求4min内H₂的平均化学反应速率．
（2）计算800℃时该反应的平衡常数．
（3）427℃时该反应的化学平衡常数为9.4，请结合（2）中的计算结果判断该反应的△H

 

 0（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）利用三段式计算出各组分物质的量变化量、平衡时物质的量，根据v=

△c

△t

计算v（H₂）；
（2）平衡常数k=

c(CO2)?c(H2)

c(CO)?c(H2O)

，反应前后气体的体积不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数；
（3）改变温度，根据平衡常数的变化判断温度对平衡移动的影响，据此判断反应热．

解答： 解：（1）4min后反应达到平衡，测得CO的转化率为60%，则反应的CO物质的量=2mol×60%=1.2mol，则：
          CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
开始（mol）：2       3        0       0 
转化（mol）：1.2     1.2      1.2     1.2
平衡（mol）：0.8     1.8      1.2     1.2
故v（H₂）=

1.2mol 2L

4min

=0.15mol/（L?min）
答：4min内H₂的平均化学反应速率为0.15mol/（L?min）；
（2）反应前后气体的体积不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，故800℃，平衡常数
K=

c(CO2)?c(H2)

c(CO)?c(H2O)

=

1.2×1.2

0.8×1.8

=1，
答：800℃时该反应的平衡常数为1；
（3）由于800℃时K=1，427℃时K=9.4，温度降低，平衡常数增大，说明降低温度平衡向放热（正反应）的方向移动，故△H＜0，
故答案为：＜．

点评：本题考查化学反应速率计算、平衡常数计算与影响因素，难度中等，注意平衡常数只受温度影响．