Question

在一定體積的密閉容器中，進行反應(yīng)：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如表所示：

T/℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

請回答下列問題：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

；該反應(yīng)為

吸熱

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（2）下列說法中能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是

BF

（填序號）．
A．容器中壓強不變
B．混合氣體中c（CO）不變
C．混合氣體的密度不變
D．c（CO）=c（CO₂）
E．v（H₂）=v（H₂O）
F．單位時間內(nèi)生成CO 的分子數(shù)與生成CO₂ 的分子數(shù)相等
（3）830℃時在恒容密閉容器中，以表中所示物質(zhì)的物質(zhì)的量（單位為mol）發(fā)生上述反應(yīng)：

實驗編號	a（H2）	n（CO2）	n（CO）	n（H2O）
A	2	3	1	5
B	1	1	2	2
C	1.2	1.2	0.8	1.8

其中反應(yīng)開始時，向正反應(yīng)方向進行的是

A

（填實驗編號，下同）；反應(yīng)開始時，v（正）=v
（逆）的是

C

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式和平衡常數(shù)概念書寫平衡常數(shù)表達式，依據(jù)平衡常數(shù)隨溫度變化和平衡移動原理分析判斷反應(yīng)的熱量變化；
（2）平衡標志一個是正逆反應(yīng)速率相同，另一個是各組分的含量保持不變，依據(jù)反應(yīng)是氣體體積不變的吸熱反應(yīng)結(jié)合選項分析判斷是否正確；
（3）830°C時，平衡常數(shù)K為1.0，依據(jù)圖表中數(shù)據(jù)分別計算ABC的濃度商，用濃度商和平衡常數(shù)比較，若Q=K說明反應(yīng)達到平衡，Q＞K說明反應(yīng)逆向進行；Q＜K說明反應(yīng)正向進行．

解答：解：（1）依據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的概念可以寫出平衡常數(shù)的表達式，K=

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

，圖表中數(shù)據(jù)可知溫度升高平衡常數(shù)增大，說明溫度升高會使化學(xué)平衡正向移動，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故答案為：

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

；吸熱；
（2）判斷達到平衡狀態(tài)的根本依據(jù)主要有兩個，一個是正逆反應(yīng)速率相同，另一個是各組分的含量保持不變；
A．反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，反應(yīng)過程中壓強不變，容器中壓強不變不能說明反應(yīng)達到平衡，故A不符合；
B．混合氣體中c（CO）不變，是平衡的標志，說明反應(yīng)達到平衡，故B符合；
C．反應(yīng)過程中氣體質(zhì)量不變，容積不變所以密度始終不變，混合氣體的密度不變不能說明反應(yīng)達到平衡，故C不符合；
D．c（CO）=c（CO₂），可能只是反應(yīng)過程中的一種瞬間狀態(tài)，不能說明一氧化碳和二氧化碳的濃度不再變化，所以不能作為判斷平衡的依據(jù)，故D不符合；
E．v（H₂）=v（H₂O），沒有指明是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率，不能說明反應(yīng)達到平衡，故E不符合；
F．單位時間內(nèi)生成CO 的分子數(shù)與生成CO₂ 的分子數(shù)相等，正逆反應(yīng)速率相同，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故F符合；
故答案為：BF；
（3）830°C時，平衡常數(shù)K為1.0，將表中每個實驗中各物質(zhì)的濃度代入平衡常數(shù)表達式中計算濃度商Q，實驗A的濃度商Q=

1×5

2×3

=

5

6

＜1.0，則反應(yīng)需要正向進行才能達到平衡狀態(tài)，實驗B中Q=

2×2

1×1

=4＞1.0，反應(yīng)需要逆向進行采可以達到平衡狀態(tài)，實驗C中Q=

0.8×1.8

1.2×1.2

=1.0=K反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，
故答案為：A；C．

點評：本題考查了化學(xué)平衡的分析判斷和計算應(yīng)用，平衡標志的判斷，平衡常數(shù)計算和濃度商的計算和反應(yīng)進行的方向判斷方法，題目難度中等．