Question

I．在1L容器中通入CO₂、H₂各2mol，在一定條件下發生反應：CO₂+H₂?CO+H₂O，回答下列問題：
（1）在830℃條件下，反應達到平衡時CO₂的轉化率為50%．求該條件下平衡常數K₁=

 

．
（2）在（1）的基礎上，把體系溫度降至800℃．已知該條件下的平衡常數K₂=0.81，可以推知該反應的正反應為

 

反應（填“吸熱”、“放熱”）．
（3）在（1）的基礎上，壓縮容器體積到0.5L．該條件下的平衡常數為K₃．則K₃

 

K₁
（4）T℃時，某時刻測得體系中各物質的量如下：n（CO₂）=1.2mol，n（H₂）=1.5mol，
n（CO）=0.9mol，n（H₂O）=0.9mol，則此時該反應

 

進行．（填“向正反應方向”“向逆反應方向”或“處于平衡狀態”）．
II．向一容積為1L 的密閉容器中加入一定量的X、Y，發生化學反應X（g）+2Y（s）?2Z（g）；△H＜0．如圖是容器中X、Z的物質的量濃度隨時間變化的曲線．
（1）0～10min 容器內氣體的壓強逐漸

 

．（填“變大”、“變小”或“無法確定”）
（2）推測在第7min時曲線變化的原因可能是

 

，第13min時曲線變化的原因可能是

 

（填序號）
①增加Z的量   ②增加X的量    ③升溫     ④降溫         ⑤使用催化劑．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,化學平衡常數的含義,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：I、（1）利用三段式計算平衡時各組分的平衡濃度，代入平衡常數表達式計算；
（2）依據化學平衡三段式列式計算平衡濃度，結合平衡常數概念計算得到反應的平衡常數，和800°C平衡常數比較判斷能量變化；
（3）平衡常數是溫度的函數；
（4）依據濃度商計算和平衡常數比較分析判斷反應進行的方向；
Ⅱ、（1）根據反應前后氣體的化學計量數之和進行判斷；
（2）升高溫度或使用催化劑可以加快化學反應速率；升高溫度，平衡向吸熱的方向移動．

解答： 解：I、（1）反應達到平衡時CO₂的轉化率為50%，平衡時CO₂的濃度為1mol/L，則：
            CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
開始（mol/L）：2      2        0       0
變化（mol/L）：1      1        1       1
開始（mol/L）：1      1        1       1
故830℃該反應的平衡常數k=

1×1

1×1

=1，
故答案為：1；
（2）若把體系溫度降至800℃求得平衡常數K₁=0.81＜K=1，說明降低溫度平衡常數減小，平衡逆向進行，逆向為放熱反應正反應為吸熱反應；
故答案為：吸熱；
（3）平衡常數是溫度的函數，溫度不變，平衡常數不變，故答案為：=；
（4）T℃時，某時刻測得體系中各物質的量如下：n（CO₂）=1.2mol，n（H₂）=1.5mol，n（CO）=0.9mol，n（H₂O）=0.9mol，Q=

0.9×0.9

1.2×1.5

=0.45
小于平衡常數，則反應正向進行；故答案為：向正反應方向；
II．（1）反應前氣體的化學計量數之和為1，反應后氣體的化學計量數之和為2，故0～10min 容器內氣體的壓強逐漸變大；故答案為：變大；
（2）第7min時，單位時間內X、Z的物質的量變化量較大，反應速率明顯增大，可能為升高溫度或者使用催化劑；第13min時，Z的物質的量減小，X的物質的量增大，說明平衡向逆反應方向移動，該反應為放熱反應，應為升高溫度，故答案為：③⑤；③．

點評：本題考查化學平衡以及反應速率等問題，平衡常數計算和判斷，題目難度中等，注意圖象曲線變化的分析，把握外界條件對反應速率和平衡移動的影響．