煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题．已知：CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）的平衡常数随温度的变化如表：温度/℃400500800平衡常数Kc9.9491试回答下

Question

煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题．
已知：CO（g）+H₂O（g）H₂（g）+CO₂（g）的平衡常数随温度的变化如表：

温度/℃	400	500	800
平衡常数Kc	9.94	9	1

试回答下列问题：
（1）上述正向反应是：______ 反应（选填：放热、吸热）．
（2）在800℃发生上述反应，以下表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有______（选填A、B、C、D、E）．

	A	B	C	D	E
n（CO2）	3	1	0	1	1
n（H2）	2	1	0	1	2
n（CO）	1	2	3	0.5	3
n（H2O）	5	2	3	2	1

（3）已知在一定温度下：C（s）+CO₂（g） 2CO（g）平衡常数K；
C（s）+H₂O（g） CO（g）+H₂（g）  平衡常数K₁；
CO（g）+H₂O（g）H₂（g）+CO₂（g） 平衡常数K₂，
则K、K₁、K₂之间的关系是：

K=(K1)/(K2)

K=(K1)/(K2)

．
（4）若在500℃时进行，若CO、H₂O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的最大转化率为：______．
（5）若在800℃进行，设起始时CO和H₂O（g）共为5mol，水蒸气的体积分数为x；平衡时CO转化率为y，则y随x变化的函数关系式为：y=______．
（6）在VL密闭容器中通入10molCO和10mol水蒸气，在T℃达到平衡，然后急速除去水蒸气（除水蒸气时各物质的物质的量不变），将混合气体燃烧，测得放出的热量为2842kJ（已知CO燃烧热为283kJ/mol，H₂燃烧热为286kJ/mol），则T℃平衡常数K=

(4)/(9)

(4)/(9)

．

Answer 1

（1）由表可知，温度越高，平衡常数越小，反应进行程度越小，平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热方向移动，故正反应为放热反应，故答案为：放热；
（2）反应在同一容器内进行，体积相同，方程式中各物质的化学计量数都是1，所以在计算中均可用物质的量数值代替浓度数值，800℃时反应平衡常数为1．
A、k=(c(H2)c(CO2))/(c(CO)c(H2O))=(2×3)/(1×5)=(6)/(5)，大于1，反应向逆反应进行，故A错误；
B、k=(c(H2)c(CO2))/(c(CO)c(H2O))=(1×1)/(2×2)=(1)/(4)，小于1，反应向正反应进行，故B正确；
C、开始只有CO、H₂，反应向正反应进行，故C正确；
D、k=(c(H2)c(CO2))/(c(CO)c(H2O))=(1×1)/(0.5×2)=1，处于平衡状态，故D错误；
E、k=(c(H2)c(CO2))/(c(CO)c(H2O))=(2×1)/(3×1)=(2)/(3)，小于1，反应向正反应进行，故E正确；
故选：BCE；
（3）反应①C（s）+CO₂（g） 2CO（g）平衡常数K=([c(CO)]2)/(c(CO2))；
反应②C（s）+H₂O（g） CO（g）+H₂（g）平衡常数K₁=(c(H2)c(CO))/(c(H2O))；
反应③CO（g）+H₂O（g）H₂（g）+CO₂（g） 平衡常数K₂=k=(c(H2)c(CO2))/(c(CO)c(H2O))；
反应②-反应③得反应①，所以K=(K1)/(K作业帮用户2017-09-27举报问题解析（1）由表可知，温度越高，平衡常数越小，反应进行程度越小，平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热方向移动；（2）反应在同一容器内进行，体积相同，方程式中各物质的化学计量数都是1，所以在计算中均可用物质的量数值代替浓度数值，求出此时的浓度商Qc，平衡向正反应方向移动，浓度商小于平衡常数；（3）根据化学平衡常数解答；（4）到达平衡时转化率最大，令平衡时CO的浓度变化量为cmol/L，根据三段式法用c表示出平衡时各组分个浓度，再利用平衡常数列方程，求出c，再利用转化率定义计算；（5）起始时水的物质的量为5xmol，转化的CO的物质的量为 5（1-x）ymol，利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量，代入800℃平衡常数，据此解答；（6）CO、H2的物质的量共为10mol，根据燃烧放出的热量求出CO、H2各自的物质的量，利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量，代入平衡常数计算．名师点评本题考点：化学平衡的计算；化学平衡常数的含义；化学平衡的影响因素．考点点评：本题主要考查平衡常数及其计算，难度较大，注意（1）平衡常数书写，（2）平衡常数只受温度影响，同一反应温度不变，平衡常数不变．扫描下载二维码©2019 作业帮 联系方式：[e-mail]作业帮协议)