解题思路:(1)根据表中数据,温度升高,化学平衡常数增大进行判断;
(2)在800℃,平衡常数Kc=1,即c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O)时为平衡状态,在同一容器中,当n(CO2)•n(H2)<n(CO)•n(H2O)时,平衡向着正向移动;
(3)根据化学平衡常数表达式计算K、K1、K2之间的关系;
(4)CO、H2的物质的量各为10mol,根据燃烧放出的热量求出CO、H2各自的物质的量,利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量,代入平衡常数计算.
(1)由于温度升高,该反应的化学平衡常数减小,平衡向着逆向移动,正向反应是放热反应,故答案为:放热;
(2)由于在800℃,平衡常数为1,则c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O),因为在同一容器中,所以反应向着正向移动,必须满足n(CO2)•n(H2)<n(CO)•n(H2O),
A、3×2>1×5,反应向着逆向移动,故A错误;
B、1×1<2×2,反应向着正向移动,故B正确;
C、0×0<3×3,反应向着正向移动,故C正确;
D、2×0.5=1×1,达到平衡状态,故D错误;
E、1×2<1×3,平衡向着正向移动,故E正确;
故答案为:BCE;
(3)反应①C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)平衡常数K=
c2(CO)
c(CO2),
反应②C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)平衡常数K1=
c(H2)•c(CO)
c(H2O),
反应③CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g) 平衡常数K2=
c(H2)•c(CO2)
c(CO)•c(H2O),
反应②-反应③得反应①,所以:K=
K1
K2,
故答案为:K=
K1
K2;
(4)由方程式CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)可知,1molCO反应生成1molH2,开始通入10molCO,平衡时CO、H2的物质的量之和为10mol
设CO、H2物质的量为x、y,则:
x+y=10
283x+286y=2842,
解得:
x=6mol
y=4mol,
利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量,
CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),
起始:10mol 10mol0 0
转化:4m
点评:
本题考点: 化学平衡常数的含义;反应热和焓变;化学平衡的影响因素.
考点点评: 本题考查了平衡常数的计算及应用、影响化学平衡的因素等知识,题目难度中等,注意掌握利用燃烧热计算平衡常数的方法,明确化学平衡的影响因素、化学平衡常数的概念及计算方法.