(12分)在一定体积的密闭容器中,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)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
(2)该反应为 反应(选填“吸热”、“放热”)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选扣分)。
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,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);(2分) (2)吸热;(2分)
(3)b、c;(2分) (4)830 (2分)
(1)在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度的幂之积是一个常数,这个常数就是化学平衡常数。因此该反应的化学平衡常数表达式K=。(2)右表中数据可以看出,K随温度的升高而增大,因此温度升高平衡向正反应方向移动,故正反应是吸热反应。(3)反应前后气体的体积不变,因此在任何情况下容器中压强不变,a不能说明。根据化学平衡状态的概念可知b可以说明。依据速率之比是化学计量数之比知υ正(H2)=υ正(H2O),所以υ正(H2O)=υ逆(H2O),因此c可以说明,而d则不一定。(4)将c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)代入平衡常数表达式可计算出K=1,故温度是830℃。