在10L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)
其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(1)该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应.
(2)该反应的化学平衡常数表达式为K=______.
(3)能说明该反应达到化学平衡状态的是______(填字母).
a.容器中压强不变 b.混合气体中 c(CO)不变
c.υ正(H2)=υ逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,将CO2和H2各0.10mol充入该容器中,达到平衡后,测得 c(CO)=0.0080mol/L,则CO2的转化率为______.
(5)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O),试判断此时的温度为______℃.
(1)升高温度,化学平衡常数增大,说明平衡向正反应方向移动,升高温度平衡向吸热反应移动,所以正反应方向是吸热反应,
故答案为:吸热;
(2)该反应的化学平衡常数K=
,故答案为:C(CO)C(H2O) C(H2)C(CO2)
;C(CO)C(H2O) C(H2)C(CO2)
(3)反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化.
a.该反应反应前后气体计量数不变,无论该反应是否达到平衡状态,容器中压强始终不变,故a错误;
b.混合气体中 c(CO)不变时能说明该反应达到平衡状态,故正确;
c.υ正(H2)=υ逆(H2O),反应的方向一致,所以不能说明反应达到平衡状态,故错误;
d.当c(CO2)=c(CO)时,反应不一定达到平衡状态,与反应物的初始浓度和转化率有关,故错误;
故答案为:b;
(4)根据反应方程式CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)知,参加反应的二氧化碳和一氧化碳的物质的量之比是1:1,生成一氧化碳的物质的量=0.0080mol/L×10L=0.08mol,所以消耗0.08mol二氧化碳,二氧化碳的转化率=
×100%=80%,故答案为:80%;0.08mol 0.10mol
(5)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O),说明平衡常数K=1,所以该温度是830℃,故答案为:830.