Question

某溫度下，向密閉容器中充入2.0mol CO和1.0mol H₂O，發生反應：
CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）．CO的轉化率隨時間變化關系如圖，回答下列問題：
（1）如果一個可逆反應的平衡常數K值很大，下列說法正確的是

 

（填字母）．
A．該反應的反應物混合后很不穩定  
B．該反應一旦發生將在很短的時間內完成
C．該反應體系達到平衡時至少有一種反應物的百分含量很小
D．該反應一定是放熱反應  
E．該反應使用催化劑意義不大
（2）t₁時刻反應達到平衡狀態，計算該溫度下上述反應的平衡常數，寫出計算過程．
（3）t₂時刻向平衡體系中再通入1.0mol H₂O（g），請在原坐標圖中將改變這一條件后CO的轉化率的變化結果表示出來．

Answer 1

考點：轉化率隨溫度、壓強的變化曲線,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：（1）A．該反應的反應物混合后很不穩定，說明物質會反應，與平衡常數無關；
B．該反應一旦發生將在很短的時間內完成是化學反應速率問題，與平衡常數無關；
C．平衡常數K值很大，說明轉化率很大，故該反應體系達到平衡時至少有一種反應物的百分含量很小；
D．該反應的熱效應與與平衡常數無關；
E．該反應使用催化劑，可以加快化學反應速率；
（2）根據平衡常數的定義進行計算；
（3）根據平衡常數計算出平衡時CO的轉化率，以此作圖．

解答： 解：（1）A．該反應的反應物混合后很不穩定，說明物質會反應，與平衡常數無關，故A錯誤；
B．該反應一旦發生將在很短的時間內完成是化學反應速率問題，與平衡常數無關，故B錯誤；
C．平衡常數K值很大，說明轉化率很大，故該反應體系達到平衡時至少有一種反應物的百分含量很小，故C正確；
D．該反應的熱效應與與平衡常數無關，故D錯誤；
E．該反應使用催化劑，可以加快化學反應速率，故E錯誤；
故答案為：C；
（2）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始  2.0           1.0         0         0
變化 2.0×33.3%=2/3  2/3       2/3        2/3
平衡  4/3            1/3       2/3        2/3
設容器容積為V，則k=

c(CO2)?c(H2)

c(CO)?c(H2O)

=

(2/3V)2

(4/3V)?(1/3V)

=1，
答：反應的平衡常數為K=1；
（3）t₂時刻向平衡體系中再通入1.0mol H₂O（g），平衡正向移動，CO的轉化率增大，設平衡時CO的轉化率為a，則
     CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始  2.0           2.0         0         0
變化 2.0×a=2a      2a          2a        2a
平衡  2-2a         2-2a         2a        2a
k=

2a?2a

(2-2a)?(2-2a)

=1，a=0.5，
故改變這一條件后CO的轉化率的變化結果為，
答：改變這一條件后CO的轉化率的變化為．

點評：本題考查平衡常數的意義、平衡常數的計算、平衡轉化率的計算等，難度較大．