Question

【题目】煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。

已知CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：

试回答下列问题：

(1)上述反应的正反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。

(2)某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，逆反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)，容器内混合气体的压强________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)830℃时，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向逆反应方向进行的有______(选填字母).

(4)在830℃时，在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)达到平衡时，H2(g)的体积分数是__________。

Answer 1

【答案】 放热 增大 增大 AC 24%

【解析】（1）根据表中数据可知，温度升高平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应放热，故答案为：放热；

（2）温度升高，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，反应前后气体体积不变，等容容器中压强之比等于温度之比，所以压强增大，故答案为：增大；增大；

（3）根据830℃时，平衡常数k=1计算；

A、Q= （2×3）÷（5×1）=1.2>1，反应向逆反应方向移动，故A正确；

B、Q= （2.4×1.5）÷（2×2）=0.9<1，反应向正反应方向移动，故B错误；

C、Q= （3.2×2.5）÷（3.5×2）=1.14>1，反应向逆反应方向移动，故C正确；

D、Q= （0.5×2）÷（1×1）=1，达到平衡状态，平衡不移动，故D错误。

（4）830℃时，在2L的密闭容器中加入4molCO（g）和6molH2O（g）达到平衡时，设一氧化碳转化物质的量为x，依据平衡三段式列式得到

CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）

起始量（mol）: 4 6 0 0

变化量（mol）: x x x x

平衡量（mol）:4-x 6-x x x

平衡常数K= x2÷（4-x）×（6-x）=1 x=2.4mol

H2的体积分数= 2.4 ÷（1.6+3.6+2.4+2.4）×100%=24% 。