已知下列两个反应:反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H1反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H
已知下列两个反应:反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H1反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H2(1)相同温度下,若上述...
已知下列两个反应:反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H1反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H2(1)相同温度下,若上述反应Ⅰ的化学平衡常数为K1,K1的表达式为______,若反应Ⅱ的化学平衡常数为K2,那么K1?K2=______.(2)反应1化学平衡常数K1和温度t的关系如表: t/℃ 700 800 850 1000 1200 K1 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6该反应的△H2______O(选项“>”、“=”、“<”)(3)某温度下,反应1的化学平衡常数为2.225.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表: 起始浓度 甲 乙 丙 c(CO2)(mol/L) 0.01 0.02 0.02 c(H2)(mol/L) 0.01 0.01 0.02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______.(4)能判断反应Ⅰ是否达到化学平衡状态的依据是______A.容器内压强不变B.混合气体中c(CO)不变C.相同时间内消耗H2的速率和消耗CO 的速率相等D.c(CO2)=c(CO)
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(1)反应Ⅰ的化学平衡常数为K1,K1的表达式=
,反应Ⅰ和反应Ⅱ是温度相同条件下方向相反的反应,反应的平衡常数互为倒数,则K1?K2=1,
故答案为:
;1;
(2)由表格中温度与化学平衡常数的关系可知,温度越高,平衡常数越大,即升高温度平衡正向进行,正反应是吸热反应,△H1>0,反应Ⅱ是反应Ⅰ的逆反应,所以△H2<0,故答案为:<;
(3)丙中的二氧化碳和氢气的浓度都最大.而反应温度相同,故丙中反应速率最大;甲、丙为等效平衡,而乙中二氧化碳的浓度大于氢气的浓度,所以乙中氢气的转化率最大,设丙中平衡时一氧化碳的浓度为xmol/L,二氧化碳浓度为(0.02-x)mol/L,氢气的浓度为(0.02-x)mol/L,水的浓度为xmol/L,平衡常数K=
=2.225,计算得到x=0.012mol/L,即氢气的浓度为0.008mol/L,丙中氢气的转化率=
×100%=60%,
故答案为:丙;乙;60%;
(4)反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H1>0,反应是气体体积不变的吸热反应;
A.反应前后气体体积不变,反应过程中和平衡状态,容器内压强始终不变,压强不变不能说明费用达到平衡状态,故A错误;
B.混合气体中c(CO)不变,是平衡标志,故B正确;
C.相同时间内消耗H2的速率和消耗CO 的速率相等,说明正逆反应速率相同,证明反应达到平衡状态,故C正确;
D.c(CO2)=c(CO),浓度相同和起始量和变化量有关,不能说明费用达到平衡状态,故D错误;
故答案为:BC.
c(CO)c(H2O) |
c(CO2)c(H2) |
故答案为:
c(CO)c(H2O) |
c(CO2)c(H2) |
(2)由表格中温度与化学平衡常数的关系可知,温度越高,平衡常数越大,即升高温度平衡正向进行,正反应是吸热反应,△H1>0,反应Ⅱ是反应Ⅰ的逆反应,所以△H2<0,故答案为:<;
(3)丙中的二氧化碳和氢气的浓度都最大.而反应温度相同,故丙中反应速率最大;甲、丙为等效平衡,而乙中二氧化碳的浓度大于氢气的浓度,所以乙中氢气的转化率最大,设丙中平衡时一氧化碳的浓度为xmol/L,二氧化碳浓度为(0.02-x)mol/L,氢气的浓度为(0.02-x)mol/L,水的浓度为xmol/L,平衡常数K=
x2 |
(0.02?x)2 |
0.02mol/L?0.008mol/L |
0.02mol/L |
故答案为:丙;乙;60%;
(4)反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H1>0,反应是气体体积不变的吸热反应;
A.反应前后气体体积不变,反应过程中和平衡状态,容器内压强始终不变,压强不变不能说明费用达到平衡状态,故A错误;
B.混合气体中c(CO)不变,是平衡标志,故B正确;
C.相同时间内消耗H2的速率和消耗CO 的速率相等,说明正逆反应速率相同,证明反应达到平衡状态,故C正确;
D.c(CO2)=c(CO),浓度相同和起始量和变化量有关,不能说明费用达到平衡状态,故D错误;
故答案为:BC.
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