Question

一定温度下2升的恒容容器甲中，加入2moL碳和2moLCO2发生如下反应：

Answer 1

解题思路：（1）平衡常数随温度变化，结合反应特征和平衡移动原理分析；

（2）一定温度下2L的恒容容器甲中，加入2moL碳和2moLCO₂发生反应，平衡时CO₂为0.76mol，列三段式求出平衡时各气体的浓度，再求平衡常数K；

（3）该反应中方向为体积增大的方向，再通入2moLCO₂，体系压强增大，平衡逆移，依此分析转化率；

（4）根据反应前后气体的物质的量变化分析，结合反应自发进行的判断依据△H-T△S＜0分析；

（5）向该容器加入4moL碳和4moLCO₂，达到平衡时CO₂物质的量为2moL，由于反应物浓度增大，平衡所用时间缩短，据此作图．

（1）平衡常数随温度变化，C_（S）+CO₂（g）⇌2CO（g）△H＞0，反应是吸热反应，升温平衡正向进行，平衡常数增大

故选B．

（2）由图象可知平衡时CO₂为0.76mol；

C（s）+CO₂（g）⇌2CO（g）

初始量（mol）：2 2 0

转化量（mol）：1.24 1.24 2.48

平衡量（mol）：0.76 0.76 2.48

则平衡时各气体物质的浓度为：c（CO₂）=[0.76mol/L/2L]=0.38mol/L，c（CO）=[2.48mol/L/2L]=1.24mol/L；

所以K=

c2(CO)

c(CO2)=

1.242

0.38=4.0；

故答案为：4.0；

（3）该反应中方向为体积增大的方向，再通入2moLCO₂，体系压强增大，与原平衡比较，相当于平衡逆移，所以二氧化碳的转化率减小；

故答案为：减小；

（4）气体的物质的量越大，则体系的熵越大，已知C（s）+CO₂（g）⇌2CO（g）正方向为气体物质的量增大的方向，所以该反应的△S＞0，反应△H＞0，依据△H-T△S＜0反应自发进行，分析判断低温下满足△H-T△S＜0；

故答案为：＞，低温；

（5）向该容器加入4moL碳和4moLCO₂，依据平衡常数计算平衡状态二氧化碳物质的量，设平衡状态二氧化碳物质的量为x

C_（S）+CO₂（g）⇌2CO

起始量（mol） 44 0

变化量（mol） 4-x 2（4-x）

平衡量（mol） x 2（4-x）

平衡常数K=

(

8−2x

2)2

x

2=4

x=2mol，达到平衡时CO₂物质的量为2moL，由于反应物浓度增大，平衡所用时间缩短，图象为：

；

故答案为：

；

点评：

本题考点： 物质的量或浓度随时间的变化曲线．

考点点评： 本题考查了熵变、平衡常数、化学平衡影响因素与化学平衡图象等，注意根据反应的特征分析外界条件对平衡的影响，难度中等．