问题 填空题

(12分)在不同温度下,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K如下表:

温度/℃70080085010001200
平衡常数K2.61.710.90.6
(1)该反应的△H     0。(填“>”、“=”或“<”)。若到达平衡后升高温度,则CO2的转化率将    ,正反应速率    (填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)850℃时发生上述反应,CO2的转化率随时间变化如图所示。其他条件相同时,请在下图中画出700℃时CO2的转化率随时间变化的示意图(注明必要的标示)。

(3)在850℃时发生上述反应,以下表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正方向移动的组是    (填代号),平衡后与C中各物质的百分含量相等的组有__________(填代号 )

 ABCDE
n(CO2)[31011
n(H2)21012
n(CO)1230.53
n(H2O)5230.51
(4) 850℃时,在1L的密闭容器中分别充入2mol的CO2和H2,计算反应到达平衡时CO的物质的量浓度。(写出计算过程)

答案

(1)<,减小,增大(各1分)

(2)如下图(2分)(标注及拐点要明确)

(3)AD   BD(每空2分)

(4) (5分)解:设平衡时CO的浓度为x

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

起始浓度(mol·L1)  2       2         0       0

转化浓度(mol·L1) x      x        x        x

平衡浓度(mol·L1)(2-x)(2-x)     x        x      (2分)

则:K= (1分)

解得:x=1 即平衡时c(CO) =1 mol·L1(2分)

(1)反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K=随温度升高而减小,说明平衡左移,正反应是放热反应,该反应的△H<0。若到达平衡后升高温度,则CO2的转化率将减小,正逆反应速率均增大。

(2)注意两点:一是温度越高,反应速率越大,越先达到平衡;再有降低温度,则CO2的转化率将增大。

(3)850℃时K=1,所以<1时,AD符合题意。

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)属于两边气体系数相等的可逆反应,依据等效平衡的判断标准可知,只需按照系数比转换为半边,反应物的物质的量比例相同即可,故答案为BD

(4)见答案

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