Question

9．對(duì)于可逆反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0，在850℃時(shí)，K=1．
（1）該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志是BC（選填下列選項(xiàng)填空）
A．體積一定時(shí)，混合氣體的密度保持一定
B．反應(yīng)容器中CO₂的百分含量保持一定
C．CO的消耗速率與H₂的消耗速率之比為1：1
D.850℃、體積一定時(shí)，混合氣體的壓強(qiáng)保持一定
E．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持一致
F．混合氣體的總物質(zhì)的量保持一致
（2）若升高溫度到950℃時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)K＜1（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）850℃時(shí)，若向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入1.0mol CO、3.0mol H₂O、1.0mol CO₂ 和x mol H₂．若
①當(dāng)x=5.0時(shí)，上述平衡向逆反應(yīng)（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）方向移動(dòng)；
②要使上述反應(yīng)開始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則x應(yīng)滿足的條件是0≤x＜3.0．

Answer 1

分析 （1）判斷平衡的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：v（正）=v（逆）和各物質(zhì)的濃度保持不變，依次分析；
（2）對(duì)于放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)減��；
（3）①反應(yīng)混合物各物質(zhì)的量系數(shù)相同都為1，利用物質(zhì)的量代替濃度，計(jì)算濃度商Qc，根據(jù)濃度商Qc與平衡常數(shù)k的關(guān)系判斷．Qc＞k平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，Qc=k反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，Qc＜k平衡向正反應(yīng)進(jìn)行；
②用x表示出濃度商Q_c，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，應(yīng)滿足濃度商Qc＜k，據(jù)此計(jì)算判斷；

解答 解：（1）化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的關(guān)鍵：v（正）=v（逆）和各物質(zhì)的濃度保持不變．
A．體積一定時(shí)，反應(yīng)物和生成物都是氣體，混合氣體總質(zhì)量m不變，所以混合氣體的密度一直不變，不能判斷已達(dá)平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B．反應(yīng)容器中CO₂的百分含量保持一定，說明v（正）=v（逆），反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)，故B正確；
C．CO的消耗速率與H₂的消耗速率之比為1：1，說明v（正）=v（逆），反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)，故C正確；
D.850℃、體積一定時(shí)，因?yàn)樵摲磻?yīng)前后氣體體積相等，所以混合氣體的壓強(qiáng)一直不變，不能判斷已達(dá)平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；
E．因?yàn)樵摲磻?yīng)前后氣體體積相等，混合氣體總質(zhì)量m不變，所以混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量一直不變，不能判斷已達(dá)平衡狀態(tài)，故E錯(cuò)誤；
F．因?yàn)樵摲磻?yīng)前后氣體體積相等，所以混合氣體的總物質(zhì)的量保持一直不變，不能判斷已達(dá)平衡狀態(tài)，故F錯(cuò)誤；
故答案為：BC；
（2）該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)減小，所以K＜1，故答案為：＜；
（3）①此時(shí)的濃度商Q_c=$\frac{1×5}{1×3}$=1.67，大于平衡常數(shù)1，故平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故答案為：逆反應(yīng)；
②平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，濃度商小于平衡常數(shù)，即$\frac{1×x}{1×3}$＜1，解得x＜3.0，所以0≤x＜3，故答案為：0≤x＜3.0．

點(diǎn)評(píng) 本題考查平衡狀態(tài)判斷、平衡常數(shù)的計(jì)算與運(yùn)用難度中等，注意化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變．