Question

已知下列兩個(gè)反應(yīng)：
反應(yīng)Ⅰ：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₁
反應(yīng)Ⅱ：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H₂
（1）相同溫度下，若上述反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡常數(shù)為K₁，K₁的表達(dá)式為

 

，若反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)平衡常數(shù)為K₂，那么K₁?K₂=

 

．
（2）反應(yīng)1化學(xué)平衡常數(shù)K1和溫度t的關(guān)系如表：

t/℃	700	800	850	1000	1200
K1	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

該反應(yīng)的△H2

 

O（選項(xiàng)“＞”、“=”、“＜”）
（3）某溫度下，反應(yīng)1的化學(xué)平衡常數(shù)為2.225．在該溫度下，向甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中通入CO₂（g）和H₂（g），這兩種物質(zhì)的起始濃度如表：

起始濃度	甲	乙	丙
c（CO2）（mol/L）	0.01	0.02	0.02
c（H2）（mol/L）	0.01	0.01	0.02

反應(yīng)速率最快的是

 

（填“甲”、“乙”或“丙”），平衡時(shí)，H₂轉(zhuǎn)化率最大的是

 

（填“甲”、“乙”或“丙”），丙中H₂的轉(zhuǎn)化率為

 

．
（4）能判斷反應(yīng)Ⅰ是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不變
B．混合氣體中c（CO）不變
C．相同時(shí)間內(nèi)消耗H₂的速率和消耗CO 的速率相等
D．c（CO₂）=c（CO）

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ是溫度相同條件下方向相反的反應(yīng)，平衡常數(shù)互為倒數(shù)，依據(jù)平衡常數(shù)概念計(jì)算分析；
（2）依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析，平衡常數(shù)隨溫度升高增大，平衡正向進(jìn)行，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
（3）丙中的二氧化碳和氫氣的濃度都最大．而反應(yīng)溫度相同，故丙中反應(yīng)速率最大；甲、丙為等效平衡，而乙中二氧化碳的濃度大于氫氣的濃度，所以乙中氫氣的轉(zhuǎn)化率最大，依據(jù)化學(xué)平衡來計(jì)算平衡濃度得到平衡常數(shù)和氫氣的轉(zhuǎn)化率；
（4）反應(yīng)Ⅰ是氣體體積不變的吸熱反應(yīng)，平衡標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變分析選項(xiàng)．

解答： 解：（1）反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡常數(shù)為K₁，K₁的表達(dá)式=

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

，反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ是溫度相同條件下方向相反的反應(yīng)，反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，則K₁?K₂=1，
故答案為：

c(CO)c(H2O)

c(CO2)c(H2)

；1；
（2）由表格中溫度與化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系可知，溫度越高，平衡常數(shù)越大，即升高溫度平衡正向進(jìn)行，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，△H₁＞0，反應(yīng)Ⅱ是反應(yīng)Ⅰ的逆反應(yīng)，所以△H₂＜0，故答案為：＜；
（3）丙中的二氧化碳和氫氣的濃度都最大．而反應(yīng)溫度相同，故丙中反應(yīng)速率最大；甲、丙為等效平衡，而乙中二氧化碳的濃度大于氫氣的濃度，所以乙中氫氣的轉(zhuǎn)化率最大，設(shè)丙中平衡時(shí)一氧化碳的濃度為xmol/L，二氧化碳濃度為（0.02-x）mol/L，氫氣的濃度為（0.02-x）mol/L，水的濃度為xmol/L，平衡常數(shù)K=

x2

(0.02-x)2

=2.225，計(jì)算得到x=0.012mol/L，即氫氣的濃度為0.008mol/L，丙中氫氣的轉(zhuǎn)化率=

0.02mol/L-0.008mol/L

0.02mol/L

×100%=60%，
故答案為：丙；乙；60%；
（4）反應(yīng)Ⅰ：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₁＞0，反應(yīng)是氣體體積不變的吸熱反應(yīng)；
A．反應(yīng)前后氣體體積不變，反應(yīng)過程中和平衡狀態(tài)，容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變，壓強(qiáng)不變不能說明費(fèi)用達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B．混合氣體中c（CO）不變，是平衡標(biāo)志，故B正確；
C．相同時(shí)間內(nèi)消耗H₂的速率和消耗CO 的速率相等，說明正逆反應(yīng)速率相同，證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．c（CO₂）=c（CO），濃度相同和起始量和變化量有關(guān)，不能說明費(fèi)用達(dá)到平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；
故答案為：BC．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的分析判斷，平衡計(jì)算方法的應(yīng)用，平衡常數(shù)，轉(zhuǎn)化率概念的計(jì)算分析，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．