Question

【題目】煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及產(chǎn)率等問題。

已知CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表：

試回答下列問題：

(1)上述反應的正反應是________反應(填“放熱”或“吸熱”)。

(2)某溫度下，上述反應達到平衡后，保持容器體積不變升高溫度，逆反應速率________(填“增大”、“減小”或“不變”)，容器內(nèi)混合氣體的壓強________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(3)830℃時，在恒容反應器中發(fā)生上述反應，按下表中的物質(zhì)的量投入反應混合物，其中向逆反應方向進行的有______(選填字母).

(4)在830℃時，在2 L的密閉容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)達到平衡時，H2(g)的體積分數(shù)是__________。

Answer 1

【答案】 放熱 增大 增大 AC 24%

【解析】（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高平衡常數(shù)減小，說明平衡向逆反應方向移動，則正反應放熱，故答案為：放熱；

（2）溫度升高，反應速率增大，平衡向逆反應方向移動，反應前后氣體體積不變，等容容器中壓強之比等于溫度之比，所以壓強增大，故答案為：增大；增大；

（3）根據(jù)830℃時，平衡常數(shù)k=1計算；

A、Q= （2×3）÷（5×1）=1.2>1，反應向逆反應方向移動，故A正確；

B、Q= （2.4×1.5）÷（2×2）=0.9<1，反應向正反應方向移動，故B錯誤；

C、Q= （3.2×2.5）÷（3.5×2）=1.14>1，反應向逆反應方向移動，故C正確；

D、Q= （0.5×2）÷（1×1）=1，達到平衡狀態(tài)，平衡不移動，故D錯誤。

（4）830℃時，在2L的密閉容器中加入4molCO（g）和6molH2O（g）達到平衡時，設(shè)一氧化碳轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量為x，依據(jù)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

變化量（mol）: x x x x

平衡量（mol）:4-x 6-x x x

平衡常數(shù)K= x2÷（4-x）×（6-x）=1 x=2.4mol

H2的體積分數(shù)= 2.4 ÷（1.6+3.6+2.4+2.4）×100%=24% 。