问题 填空题

已知下列两个反应:

反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O ΔH1

反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2

(1)相同温度下,若上述反应Ⅰ的化学平衡常数为K1,反应Ⅱ的化学平衡常数为K2,那么K1·K2=________。

(2)反应Ⅰ化学平衡常数K1和温度t的关系如下表一:

t/℃7008008501 0001 200
K10.60.91.01.72.6
 

该反应的ΔH1__________0(选填“>”、“=”或“<”)。

(3)某温度下,反应Ⅰ的化学平衡常数为2.25。在该温度下,向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中通入CO2(g)和H2(g),这两种物质的起始浓度如下表二:

起始浓度
c(CO2)(mol/L)0.010.020.02
c(H2)(mol/L)0.010.010.02
 

反应速率最快的是________(填“甲”、“乙”或“丙”),平衡时,H2转化率最大的是________(填“甲”、“乙”或“丙”),丙中H2的转化率为________。

答案

(1)1 (2)> (3)丙 乙 60%

(1)反应Ⅰ和反应Ⅱ是一个反应,而且温度相同,只是表达方式有差别,反应Ⅰ的反应物是反应Ⅱ的生成物,故K1与K2互为倒数的关系。

(2)由表中温度与化学平衡常数的关系可知,温度越高,化学平衡常数(K)越大,即升高温度,平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反应,ΔH>0。

(3)丙中的CO2(g)和H2(g)起始浓度都最大,而反应温度相同,故丙中反应速率最大。甲、丙为等效平衡,而乙中CO2(g)的浓度大于H2(g)的浓度,故乙中H2转化率最大。

设丙中平衡时CO(g)的浓度为x mol/L,那么CO2(g)的浓度为(0.02 -x)mol/L,H2(g)的浓度为(0.02-x)mol/L,H2O(g)的浓度为x mol/L,

所以K=x2/(0.02-x)2=2.25,解得x=0.012,

即H2(g)的浓度为0.008 mol/L,

故丙中H2的转化率为×100%=60%。

单项选择题 A2型题
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