Question

19．（Ⅰ）已知在448℃時，反應H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）的平衡常數(shù) K₁為49，則該溫度下反應2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）的平衡常數(shù)K₂為$\frac{1}{49}$；反應$\frac{1}{2}$H₂（g）+$\frac{1}{2}$I₂（g）?HI（g）的平衡常數(shù)K₃為7．
（Ⅱ）在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表所示：

t/℃	700	800	830	1 000	1 200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列問題：
（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$．
（2）該反應為吸熱反應（填“吸熱”或“放熱”）．
（3）能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是BC．
A．容器中壓強不變  B．混合氣體中c（CO）不變  C．v（H₂）_正=v（H₂O）_逆   D．c（CO₂）=c（CO）
（4）在800℃時，發(fā)生上述反應，某一時刻測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c（CO₂）為2mol/L，c（H₂）為1.5mol/L，c（CO）為1mol/L，c（H₂O）為3mol/L，則下一時刻，反應向逆向（填“正向”或“逆向”）進行．

Answer 1

分析 （Ⅰ）互為逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，化學計量數(shù)為倍數(shù)關(guān)系時平衡常數(shù)為平方關(guān)系；
（Ⅱ）（1）平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比；
（2）根據(jù)溫度升高，平衡常數(shù)變大來分析；
（3）利用平衡的特征“等”和“定”來分析；
（4）根據(jù)800℃時，$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$與K比較判斷反應方向，如果$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$＞K，則反應向逆反應方向移動，如果$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$=K，則反應達到平衡狀態(tài)，如果$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$＜K，則反應向正反應方向移動，由此分析解答．

解答 解：（Ⅰ）448℃時，反應H₂（g）+I₂（g）?2HI（g）的平衡常數(shù)K₁為49，
則溫度下反應2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）的平衡常數(shù)K₂為$\frac{1}{{K}_{1}}$=$\frac{1}{49}$，
反應$\frac{1}{2}$H₂（g）+$\frac{1}{2}$I₂（g）?HI（g）的平衡常數(shù)K₃為$\sqrt{{K}_{1}}$=$\sqrt{49}$=7，
故答案為：$\frac{1}{49}$；7；
（Ⅱ）（1）平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，則CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的平衡常數(shù)K=$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$，
故答案為：$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$；
（2）由溫度升高，平衡常數(shù)變大可知，升高溫度，平衡向正反應方向移動，則正反應為吸熱反應，故答案為：吸熱；
（3）A．該反應為氣體的物質(zhì)的量不變的反應，則容器中壓強始終不變，不能作為判定平衡的方法，故A錯誤；           
B．混合氣體中C（CO）不變，則達到化學平衡，故B正確；
C．V（H₂）_正=V（H₂O）_逆，則對于氫氣來說正逆反應速率相等，則達到平衡，故C正確；
D．c（CO₂）=c（CO），該反應不一定達到平衡，濃度關(guān)系取決于反應物的起始量和轉(zhuǎn)化率，故D錯誤；
故答案為：BC；
（5）$\frac{c（CO）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}$=$\frac{1mol/L×3mol/L}{2mol/L×1.5mol/L}$=1＞K，所以化學平衡向逆反應方向移動，
故答案為：逆向．

點評 本題考查化學平衡的計算，明確平衡常數(shù)的計算方法及平衡常數(shù)與反應方程式的關(guān)系、平衡的判定等即可解答，題目難度不大．