Question

15．（Ⅰ）已知在448℃時，反應H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）的平衡常數K₁為64，則該溫度下反應2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）的平衡常數K₂為$\frac{1}{64}$；反應H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）的平衡常數K₃為64．
（Ⅱ）在10L的密閉容器中，發生如下化學反應：A（g）+B（g）?C（g）+D（g）
其化學平衡常數K和溫度t的關系如下表：

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

請回答：
（1）該反應為吸熱（填“吸熱”或“放熱”）反應．
（2）該反應的化學平衡常數表達式為K=$\frac{c（C）•c（D）}{c（A）•c（B）}$．
（3）某溫度下，將A和B各0.10mol充入該容器中，達到平衡后，測得 c（C）=0.0060mol/L，則A的轉化率為60%．
（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（A）•c（B）=c（C）•c（D），試判斷此時的溫度為830℃．
（5）在800℃時，發生上述反應，某一時刻測得容器內各物質的濃度分別為c（A）為2mol•L^-1，c（B）為1.5mol，•L^-1，c（C）為1mol•L^-1，c（D）為3mol•L^-1，則下一時刻，反應將逆向（填“正向”或“逆向”）進行．

Answer 1

分析 （Ⅰ）互為逆反應的平衡常數互為倒數，化學計量數為倍數關系時平衡常數為平方關系；
（Ⅱ）（1）根據溫度升高，平衡常數變大來分析；
（2）平衡常數為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比；
（3）根據轉化率=$\frac{轉化的物質的量}{起始物質的量}$×100%計算；
（4）根據濃度和平衡常數來計算平衡常數，從而確定溫度；
（5）根據800℃時，$\frac{c（C）•c（D）}{c（A）•c（B）}$與K比較判斷反應方向，如果$\frac{c（C）•c（D）}{c（A）•c（B）}$＞K，則反應向逆反應方向移動，如果$\frac{c（C）•c（D）}{c（A）•c（B）}$=K，則反應達到平衡狀態，如果$\frac{c（C）•c（D）}{c（A）•c（B）}$＜K，則反應向正反應方向移動，據此答題．

解答 解：（Ⅰ）448℃時，反應H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）的平衡常數K₁為64，則溫度下反應2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）的平衡常數K₂為$\frac{1}{{K}_{1}}$=$\frac{1}{64}$，
故答案為：$\frac{1}{64}$；64；
（Ⅱ）（1）由溫度升高，平衡常數變大可知，升高溫度，平衡向正反應方向移動，則正反應為吸熱反應，故答案為：吸熱；
（2）平衡常數為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，則CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的平衡常數K=$\frac{c（C）•c（D）}{c（A）•c（B）}$，
故答案為：$\frac{c（C）•c（D）}{c（A）•c（B）}$；
（3）平衡后時 c（C）=0.0060mol/L，則CO的物質的量為0.06mol，根據化學方程式可知，反應用去的二氧化碳的物質的量為0.06mol，根據轉化率=$\frac{轉化的物質的量}{起始物質的量}$×100%可知CO₂的轉化率為$\frac{0.06}{0.1}$×100%=60%，
故答案為：60%；
（4）c（A）•c（B）=c（C）•c（D）時，平衡常數K=$\frac{c（C）•c（D）}{c（A）•c（B）}$=1，則該溫度為830℃，故答案為：830；
（5）$\frac{c（C）•c（D）}{c（A）•c（B）}$=$\frac{1mol/L×3mol/L}{2mol/L×1.5mol/L}$=1＞K，所以化學平衡向逆反應方向移動，故答案為：逆向．

點評 本題考查化學平衡的計算，明確平衡常數的計算方法及平衡常數與反應方程式的關系、平衡的判定等即可解答，題目難度中等．