Question

5．在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），其化學平衡常數(shù)K和溫度T的關系如表所示：

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

回答下列問題：
（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$．
（2）該反應為吸熱反應（填“吸熱”或“放熱”）．
（3）能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據是BC．
A．容器中壓強不變        B．混合氣體中C_（CO）不變
C．v（H₂）_正=v（H₂O）_逆           D．C_（CO）=C_（H2）
E．混合氣體的密度保持不變   F．混合氣體的平均相對分子質量保持不變
（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO₂）•c（H₂）=c（CO）•c（H₂O），試判斷此時的溫度為830℃．
（5）在800℃時，發(fā)生上述反應，某一時刻測得容器內各物質的濃度分別為C_（CO2）為2mol/L，C_（H2）為 1.5mol/L，C_（CO） 為1mol/L，C_（H2O）為 3mol/L，則下一時刻，反應向逆向移動（填“正向”，“逆向”或“不”），依據：濃度商Qc=$\frac{1×3}{2×1.5}$=1＞800℃時平衡常數(shù)K=0.9．

Answer 1

分析 （1）化學平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應到達平衡時，生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應物的濃度系數(shù)次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學平衡常數(shù)中寫出；
（2）由表中數(shù)據可知，升高溫度平衡常數(shù)增大，說明升高溫度平衡正向移動，而升高溫度平衡向吸熱反應移動；
（3）可逆反應到達平衡時，同種物質的正逆速率相等，各組分的濃度、含量保持不變，由此衍生的其它一些量不變，判斷平衡的物理量應隨反應進行發(fā)生變化，該物理量由變化到不變化說明到達平衡；
（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO₂）•c（H₂）=c（CO）•c（H₂O），說明平衡常數(shù)K＞1；
（5）計算此時濃度商Qc，若Qc=K，處于平衡狀態(tài)，若Qc＜K，反應向正反應進行，若Qc＞K，反應向逆反應進行．

解答 解：（1）CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$，
故答案為：$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$；
（2）由表中數(shù)據可知，升高溫度平衡常數(shù)增大，說明升高溫度平衡正向移動，而升高溫度平衡向吸熱反應移動，故正反應為吸熱反應，
故答案為：吸熱；
（3）A．反應前后氣體的物質的量不變，恒溫恒容下壓強始終不變，故A錯誤；
B．混合氣體中c（CO）不變，說明到達平衡，故B正確；
C．v（H₂）_正=v（H₂O）_逆 說明氫氣的生成速率與消耗速率相等，反應到達平衡，故C正確；
D．CO、氫氣的濃度與CO的轉化率有關，二者濃度不一定相等，故D錯誤；
E．混合氣體總質量不變，容器容積不變，混合氣體的密度始終保持不變，故E錯誤；
F．混合氣體總質量不變，混合氣體總物質的量不變，混合氣體的平均相對分子質量始終保持不變，故F錯誤，
故選：BC；
（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO₂）•c（H₂）=c（CO）•c（H₂O），說明平衡常數(shù)K=1，故溫度為830℃，
故答案為：830；
（5）此時濃度商Qc=$\frac{1×3}{2×1.5}$=1＞800℃時平衡常數(shù)K=0.9，反應向逆反應進行，
故答案為：逆向；濃度商Qc=$\frac{1×3}{2×1.5}$=1＞800℃時平衡常數(shù)K=0.9．

點評 本題考查化學平衡影響因素、平衡狀態(tài)判斷、平衡常數(shù)及應用等，注意理解掌握根據濃度商與平衡常數(shù)相對大小判斷反應進行方向．