Question

【題目】煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及產(chǎn)率等問題。

已知：CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g）的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表：

溫度/℃	400	500	830	1 000
平衡常數(shù)K	10	9	1	0.6

試回答下列問題：

（1）上述反應平衡常數(shù)的表達式為 _____________，正反應是___________反應（填“放熱”或“吸熱”）。

（2）某溫度下，上述反應達到平衡后，保持容器體積不變升高溫度，正反應速率___________（填“增大”“減小”或“不變”），容器內(nèi)混合氣體的壓強________ （填“增大”“減小”或“不變”）。

（3）830 ℃時，在恒容反應器中發(fā)生上述反應，按下表中的物質(zhì)的量投入反應混合物，其中向正反應方向進行的有 _________ （選填字母）。

	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 ℃時，在2 L的密閉容器中加入4 mol CO（g）和6 mol H2O（g）達到平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率是 ________。

Answer 1

【答案】（1）K=放熱

（2）增大增大（3）BC（4）60%

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以知道,溫度升高平衡常數(shù)減小,說明平衡向逆反應方向移動,則正反應放熱,因此，本題正確答案是:放熱;

（2）溫度升高,反應速率增大,平衡向逆反應方向移動,反應前后氣體體積不變,等容容器中壓強之比等于溫度之比,所以壓強增大,因此，本題正確答案是:增大;增大;

（3）根據(jù)830 ℃時,平衡常數(shù)k=1計算;A、Q=（2×3）/（5×1）>1,反應向逆反應方向移動,故A錯誤;B、Q=（1×1）/（0.5×2）<1,反應向正反應方向移動,所以B選項是正確的;C、只有反應物,反應向正反應方向移動,所以C選項是正確的;D、Q=（1×1）/（0.5×2）=1.達到平衡狀態(tài),平衡不移動,故D錯誤.因此，本題正確答案是:B、C．

（4）830 ℃時,在2L的密閉容器中加入4 mol CO（g）和6 mol H2O（g）達到平衡時,設一氧化碳轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量為x,根據(jù)平衡三段式列式得到

CO（g）＋H2O（g） H2（g）＋CO2（g）

起始量（mol） 4 6 0 0

變化量（mol） x x x x

平衡量（mol） 4-x 6-x x x

平衡常數(shù)得x=2.4mol

CO的轉(zhuǎn)化率=2.4mol/4mol×100%=60%

因此，本題正確答案是:60%.