煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。
已知
:CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(
g)的平衡常数随温度
的变化如下表:
温度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1 000 |
平衡常数K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
试回答下列问题:
(1)上述反应平衡常数的表达式为 _____________,正反应是___________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某温度下,上述反应达到平衡后,保持容器体积不变升高温度,正反应速率___________(填“增大”“减小”或“不变”),容器内混合气体的压强______________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)830 ℃时,在恒容反应器中发生上述反应,按下表中的物质的量投入反应混合物,其中向正反应方向进行的有 ____________ (选填字母)。
A | B | C | D | |
n(CO2)/mol | 3[ | 1 | 0 | 1 |
n(H2)/mol | 2 | 1 | 0 | 1 |
n(CO)/mol | 1 | 2 | 3 | 0.5 |
n(H2O)/mol | 5[ | 2 | 3 | 2 |
(4)830 ℃时,在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)达到平衡时,CO的转化率是___________。
在一定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器,发生反应:C(s)+2H2O(g)
CO2(g)+2H2(g),其相关数据如下表所示:
容器 | 容积/L | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所 需时间/min | |
C(s) | H2O(g) | H2(g) | ||||
甲 | 2 | T1 | 2 | 4 | 3.2 | 2.8 |
乙 | 1 | T2 | 1 | 2 | 1.2 | 3.0 |
(1)T1 _________T2 (填“>”、“<”或“=”)
(2)达到平衡后,保持温度和体积不变,向甲容器内再充入0.8molH2O和3.2molH2,则此时V正________V逆(填“>”、“<”或“=”)
(3)在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是_______________.
A.V逆(CO2)=2V正(H2)
B混合气体的密度保持不变
C.c(H2O):c(CO2):c(H2)=2:1:2
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响,测得逆反应速率与时间的关系如图所示:
![]()
可见在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态,如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则t6时刻改变的条件是_______________,则从t1到t8哪个时间段H2O (g)的平衡转化率最低_________,(填“t1~t2,以此类推”)。