Question

5．在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），其化學平衡常數K和溫度T的關系如表：

T（℃）	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問題：
（1）該反應的化學平衡常數表達式為K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$．
（2）該反應為吸熱反應（選填“吸熱”、“放熱”）．
（3）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態的依據是cd（多選扣分）．
a．容器中壓強不變                 
b．c（CO₂）=c（CO）
c．υ_正（H₂）=υ_逆（H₂O）          
d．混合氣體中c（CO）不變
（4）830K時，各物質濃度符合下式：c（CO₂）•c（H₂）=2c（CO）•c（H₂O），此時該反應正反應方向進行（填“正反應方向進行”、“逆反應方向進行”或“處于平衡狀態”）．

Answer 1

分析 （1）根據化學平衡常數的概念來書寫，平衡常數=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應物平衡濃度冪次方乘積}$；
（2）根據溫度對化學平衡、化學平衡常數的影響來回答，平衡常數隨溫度升高增大，說明平衡正向進行；
（3）化學平衡狀態的標志：正逆反應速率相等，各組分含量保持不變；
（4）根據K和Qc之間的關系進行回答．

解答 解：（1）因平衡常數等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積，CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）反應的平衡常數K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$，
故答案為：$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$；
（2）化學平衡常數的大小只與溫度有關，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動，由表可知：升高溫度，化學平衡常數增大，說明化學平衡正向移動，因此正反應方向吸熱，
故答案為：吸熱；
（3）a．反應是一個反應前后體積不變的反應，壓強的改變不會要引起平衡移動，故錯誤；
 b．平衡時，兩者的濃度不變，而不一定相等，故錯誤；
c．υ_正（H₂）=υ_正（H₂O）=υ_逆（H₂O），達平衡狀態，故正確；
d．混合氣體中c（CO）不變，說明正逆反應速率相等，故正確；
故選cd；
（4）830℃，某時刻各物質濃度符合下式：c（CO₂）•c（H₂）=2c（CO）•c（H₂O），此時Qc=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$=$\frac{1}{2}$＜1，化學反應正向進行，正反應速率大于逆反應速率，故答案為：正反應方向進行．

點評 本題考查學生化學平衡常數的含義和表達式的書寫知識，平衡標志的分析判斷，可以根據所學知識進行回答，難度不大．