Question

已知下列兩個反應：
反應Ⅰ：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₁
反應Ⅱ：CO₂（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H₂
（1）相同溫度下，若上述反應I的化學平衡常數為K₁，反應Ⅱ的化學平衡常數為K₂，那么K₁?K₂=

1

．
（2）反應Ⅰ的化學平衡常數墨和溫度t的關系如表一所示：
表一：

t/℃	700	800	850	1000	1200
K1	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

該反應的△H₁

＞

0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）如果上述反應Ⅰ以CO和H₂O（g）為起始反應物，在T℃時CO和H₂O（g）的濃度變化如圖所示，且密閉容器的容積為1L₀，那么0～4min的平均反應速率v（CO）=

0.03

mol（L?min），對照“表一”可知T=

850

℃．
（4）某溫度下，反應I的化學平衡常數為2.25．在該溫度下，向甲、乙、丙三個恒容密閉容器中通入CO₂ （g）和H₂（g），這兩種物質的起始濃度如表二所示：
表二：

起始濃度	甲	乙	丙
c（CO2）（mol/L）	0.01	0.02	0.02
c（H2）（mol/L）	0.01	0.01	0.02

反應速率最大的是

丙

（填“甲”、“乙”或“丙”）；平衡時，H₂轉化率最大的是

乙

（填“甲”、“乙”或“丙”），丙中H₂的轉化率為

60%

．

Answer 1

分析：（1）反應Ⅰ和反應Ⅱ是溫度相同條件下方向相反的反應，平衡常數互為倒數，依據平衡常數概念計算分析；
（2）依據圖表數據分析，平衡常數隨溫度升高增大，平衡正向進行，反應是吸熱反應；
（3）分析圖象得到一氧化碳的變化濃度，結合化學反應速率概念計算得到一氧化碳的反應速率，計算平衡濃度得到平衡常數，對比表中平衡常數得到溫度；
（4）丙中的二氧化碳和氫氣的濃度都最大．而反應溫度相同，故丙中反應速率最大；甲、丙為等效平衡，而乙中二氧化碳的濃度大于氫氣的濃度，所以乙中氫氣的轉化率最大，依據化學平衡來計算平衡濃度得到平衡常數和氫氣的轉化率．

解答：解：（1）反應Ⅰ和反應Ⅱ是溫度相同條件下方向相反的反應，反應的平衡常數互為倒數，則K₁?K₂=1，故答案為：1；
（2）由表格中溫度與化學平衡常數的關系可知，溫度越高，平衡常數越大，即升高溫度平衡正向進行，正反應是吸熱反應，△H₁＞0，故答案為：＞；
（3）圖象分析可知一氧化碳的反應速率v（CO）=

0.20mol/L-0.08mol/L

4min

=0.03mol/L?min；
化學平衡三段式列式計算平衡濃度，結合平衡常數概念計算的平衡常數，和圖表數據比較得到溫度；圖表分析得到數據，平衡時，c（CO）=0.08mol/L；c（H₂O）=0.18mol/L，c（CO₂）=0.12mol/L；c（H₂）=0.12mol/L；平衡常數K=

0.18×0.08

0.12×0.12

=1.0，對比圖表可知溫度為850℃；
故答案為：0.03；850；
（4）丙中的二氧化碳和氫氣的濃度都最大．而反應溫度相同，故丙中反應速率最大；甲、丙為等效平衡，而乙中二氧化碳的濃度大于氫氣的濃度，所以乙中氫氣的轉化率最大，設丙中平衡時一氧化碳的濃度為xmol/L，二氧化碳濃度為（0.02-x）mol/L，氫氣的濃度為（0.02-x）mol/L，水的濃度為xmol/L，平衡常數K=

x2

(0.02-x)2

=2.25，計算得到x=0.012mol/L，即氫氣的濃度為0.008mol/L，丙中氫氣的轉化率=

0.02-0.008

0.02

×100%=60%，
故答案為：丙；乙；60%．

點評：本題考查了化學平衡的分析判斷，平衡計算方法的應用，平衡常數，轉化率概念的計算分析，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．