Question

在體積為2L的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H=Q，化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：

T/℃	700	800	850	1 000	1 200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問題：
（1）Q

 

0（填“＞”、“＜”），升高溫度，化學(xué)平衡向

 

（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）方向移動．
（2）若某溫度下，平衡濃度符合下列關(guān)系：c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O），此時的溫度為

 

；在此溫度下，若該容器中含有1mol CO₂、3mol H₂、2mol CO、2mol H₂O，則此時反應(yīng)所處的狀態(tài)為

 

（填“向正反應(yīng)方向進(jìn)行中”、“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行中”或“平衡狀態(tài)”），此溫度平衡時CO₂的濃度為

 

 mol?L^-1；在此溫度下，若該容器中含有1.5mol CO₂、3.5mol H₂、1.5mol CO、1.5mol H₂O達(dá)到平衡時CO₂的濃度為

 

 mol?L^-1．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,化學(xué)平衡的計算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）隨溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)K增大，反應(yīng)向正向移動，反應(yīng)吸熱；
（2）據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的計算公式求出K的數(shù)值，可知溫度；求出Qc，與K比較大小即可；利用三段式法求算第三問，第四問與第三問是等效平衡．

解答： 解：（1）隨溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)K增大，反應(yīng)向正向移動，反應(yīng)吸熱，△H＞0，故答案為：＞；正反應(yīng)；
（2）在反應(yīng)CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）中，K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2)

，已知，c（CO₂）?c（H₂）=c（CO）?c（H₂O），所以，K=1，溫度為850℃；
在該2L的容器中，加入1mol CO₂、3mol H₂、2mol CO、2mol H₂O，則Qc=

1mol?L-1×1mol?L-1

0.5mol?L-1×1.5mol?L-1

=1.33＞K=1，此時平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行中；
  假設(shè)轉(zhuǎn)化濃度為x，有上問知道平衡逆向移動，有
               CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
起始濃度（mol/L）0.5      1.5      1       1
轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）x          x      x       x
平衡濃度（mol/L）0.5+x     1.5+x   1-x    1-x
K=

(1-x)×(1-x)

(0.5+x)×(1.5+x)

=1，解得：x=0.06，所以此溫度平衡時CO₂的濃度為：（0.5+0.06）mol/L=0.56mol/L；
相同溫度下，開始加入1mol CO₂、3mol H₂、2mol CO、2mol H₂O和加入1.5mol CO₂、3.5mol H₂、1.5mol CO、1.5mol H₂O，都相當(dāng)于加入3mol CO₂、5mol H₂，又該反應(yīng)的反應(yīng)前后氣體體積不變，所以上述兩種情況下是等效平衡，平衡后各物質(zhì)濃度相等，所以，若開始加入1.5mol CO₂、3.5mol H₂、1.5mol CO、1.5mol H₂O達(dá)到平衡時CO₂的濃度為也是0.56mol/L，故答案為：850℃； 向逆反應(yīng)方向進(jìn)行中； 0.56； 0.56．

點評：本題主要考查了化學(xué)平衡常數(shù)及計算、化學(xué)平衡常數(shù)與濃度的關(guān)系以及影響化學(xué)平衡移動的因素，等效平衡等等，題目有一定難度．