Question

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	1000
平衡常數(shù)K	10	9	1	0.6

試回答下列問題
（1）上述反應(yīng)的正反應(yīng)是

放熱

反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）．
（2）某溫度下，上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持容器體積不變升高溫度，正反應(yīng)速率

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”），容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）830℃，在恒容反應(yīng)器中發(fā)生上述反應(yīng)，按下表中的物質(zhì)的量投入反應(yīng)混合物，其中向正反應(yīng)方向進(jìn)行的有

BC

（選填A(yù)、B、C、D）．

	A	B	C	D
n（CO2）	3	1	0	1
n（H2）	2	1	0	1
n（CO）	1	2	3	0.5
n（H2O）	5	2	3	2

（4）830℃時(shí)，在2L的密閉容器中加入4molCO（g）和6molH₂O（g）達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率是

60%

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)平衡常數(shù)隨溫度的變化結(jié)合平衡移動(dòng)原理分析判斷反應(yīng)的熱量變化，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高平衡常數(shù)減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；
（2）溫度升高，反應(yīng)速率增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，壓強(qiáng)增大；
（3）根據(jù)830℃時(shí)，平衡常數(shù)k=1，依據(jù)濃度計(jì)算和平衡常數(shù)比較判斷；
（4）依據(jù)平衡三段式列式計(jì)算反應(yīng)的一氧化碳，根據(jù)轉(zhuǎn)化率概念計(jì)算得到．

解答：解：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高平衡常數(shù)減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)放熱，故答案為：放熱；
（2）溫度升高，反應(yīng)速率增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)前后氣體體積不變，等容容器中壓強(qiáng)之比等于溫度之比，所以壓強(qiáng)增大，故答案為：增大；增大；
（3）根據(jù)830℃時(shí)，平衡常數(shù)k=1計(jì)算；
A、Q=

2×3

5×1

＞1，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、Q=

1×1

0.5×2

＜1，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故B正確；
C、只有反應(yīng)物，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故C正確；
D、Q=

1×1

0.5×2

=1．達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡不移動(dòng)，故D錯(cuò)誤．
故答案為：B、C．
（4）830℃時(shí)，在2L的密閉容器中加入4molCO（g）和6molH₂O（g）達(dá)到平衡時(shí)，設(shè)一氧化碳轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量為x，依據(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)K=

x2

(4-x)(6-x)

=1
x=2.4mol
CO的轉(zhuǎn)化率=

2.4mol

4mol

×100%=60%
故答案為：60%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡常數(shù)的分析判斷，影響因素分析，平衡計(jì)算應(yīng)用，題目難度中等．