Question

已知298K時：
反應Ⅰ：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-484.0kJ?mol^-1
反應Ⅱ：CO（g）+1/2O₂（g）?CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1
（1）298K時，將a mol CO₂與b mol H₂混合氣體充入容積為1L的密閉容器中，2min后反應達到平衡狀態時測得產物CO的濃度為c mol?L^-1．則：
①v（H₂）=

c

2

mol?L^-1?min^-1

．
②CO₂與H₂發生反應生成CO和水蒸氣的熱化學方程式為

CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H=+41.0kJ?mol^-1

．若不同溫度下發生上述反應，其化學平衡常數K（700℃）

＜

 K（830℃）（填寫“＜”、“＞”或“=”）
（2）向容積為1L的密閉容器中加入0.050mol CO和0.025mol O₂，在一定溫度下發生反應Ⅱ，達平衡后測得c（CO₂）=0.040mol?L^-1．則：①能說明反應Ⅱ已經達到化學平衡狀態的是

bc

（填寫序號）．
a．v（CO₂）=2v （O₂）              b．容器內壓強保持不變
c．v_逆（CO）=2v_正（O₂）            d．容器內氣體的密度保持不變
②該溫度條件下，反應Ⅱ的化學平衡常數K=

56.56

．
③某溫度下，CO的平衡轉化率（a）與體系總壓強（P）的關系如下圖所示．
平衡狀態由a變到b時，平衡常數K（a）

=

K（b）（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析：（1）已知298K時：
反應Ⅰ：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-484.0kJ?mol^-1
反應Ⅱ：CO（g）+1/2O₂（g）?CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1
利用蓋斯定律將Ⅰ×

1

2

-Ⅱ可得CO₂ （g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O（g）△H=+41.0 kJ?mol^-1，
計算CO的反應速率，利用反應速率之比等于化學計量數之比可計算氫氣的反應速率；
（2）①達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，以此衍生的一些物理量也不發生變化，以此判斷；
②計算平衡時各物質的濃度，根據平衡常數表達式計算；
③平衡常數只是溫度的函數，與壓強無關．

解答：解：（1）已知298K時：
反應Ⅰ：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-484.0kJ?mol^-1
反應Ⅱ：CO（g）+1/2O₂（g）?CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1
利用蓋斯定律將Ⅰ×

1

2

-Ⅱ可得CO₂ （g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O（g）△H=+41.0 kJ?mol^-1，
①v（H₂）=v（CO）=

cmol/L

2min

=

c

2

mol?L^-1?min^-1，
故答案為：

c

2

mol?L^-1?min^-1；
②由以上分析可知，CO₂與H₂發生反應生成CO和水蒸氣的熱化學方程式為CO₂ （g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O（g）△H=+41.0 kJ?mol^-1，因正反應吸熱，則升高溫度平衡向正方向移動，平衡常數增大，
故答案為：CO₂ （g）+H₂（g）?CO （g）+H₂O（g）△H=+41.0 kJ?mol^-1；＜；
（2）①對于CO（g）+1/2O₂（g）?CO₂（g）△H=-283.0kJ?mol^-1，
a．無論是否達到平衡狀態都存在v（CO₂）=2v （O₂），故a錯誤；              
b．由于反應前后氣體的物質的量不等，則容器內壓強保持不變，可說明達到平衡狀態，故b正確；
c．v_逆（CO）=2v_正（O₂），可說明正逆反應速率相等，達到平衡狀態，故c正確；            
d．無論是否達到平衡狀態，容器內氣體的密度保持不變，故d錯誤．
故答案為：bc；
②CO（g）+

1

2

O₂（g）?CO₂（g）
開始（mol/L）：0.05    0.025       0
轉化（mol/L）：0.04    0.02       0.04
平衡（mol/L）：0.01    0.005      0.04
則k=

0.04

0.01× 0.005

=56.56，
故答案為：56.56；
③平衡常數只是溫度的函數，與壓強無關，平衡常數不變，故答案為：=．

點評：本題考查了反應速率的計算、平衡常數的計算、平衡狀態的判斷等知識點，難度不大，注意平衡狀態的判斷中，只有反應前后改變的物理量才能作為判斷平衡狀態的依據．