在合成甲醇过程中有一个水煤气变换工段，即把 mathrm(H)_2(mathrm(g)) 变换成原料气 mathrm(CO)(mathrm(g))：mathrm(H)_2(mathrm(g)) + mathrm(CO)_2(mathrm(g)) leftharpoons mathrm(CO)(mathrm(g)) + mathrm(H)_2mathrm(O)(mathrm(g))。现有一混合气体，其中 mathrm(H)_2(mathrm(g))、mathrm(CO)_2(mathrm(g))、mathrm(CO)(mathrm(g)) 和 mathrm(H)_2mathrm(O)(mathrm(g)) 的分压分别为 20.265 , mathrm(kPa)，20.265 , mathrm(kPa)，50.663 , mathrm(kPa) 和 10.133 , mathrm(kPa)。已知该反应在 820 ,^circ mathrm(C) 时的 K_p^ominus = 1。试问：(1) 在 820 ,^circ mathrm(C) 时反应能否发生？(2) 如果把 mathrm(CO)_2(mathrm(g)) 分压提高到 405.30 , mathrm(kPa)，mathrm(CO)(mathrm(g)) 的分压提高到 303.98 , mathrm(kPa)，其余不变，则情况又将怎样？

考查要点：本题主要考查化学平衡中的反应商（$Q_p$）与平衡常数（$K_p^\ominus$）的比较，判断反应进行的方向。

解题核心思路：

1. 反应商的计算：根据反应式，写出反应商的表达式，代入各物质的分压计算$Q_p$。
2. 方向判断：比较$Q_p$与$K_p^\ominus$的大小：
   • 若$Q_p < K_p^\ominus$，反应正向进行；
   • 若$Q_p > K_p^\ominus$，反应逆向进行；
   • 若$Q_p = K_p^\ominus$，系统处于平衡。

破题关键点：

• 正确写出反应商的表达式，注意分母为反应物分压乘积，分子为生成物分压乘积，且分压需对应化学计量数的指数（本题中所有物质的计量数均为1，故指数为1）。
• 单位一致性：分压单位统一为kPa时，$K_p^\ominus$为无量纲量，可直接比较。

第（1）题

反应商计算：
根据反应式 $\mathrm{H}_2(\mathrm{g}) + \mathrm{CO}_2(\mathrm{g}) \rightleftharpoons \mathrm{CO}(\mathrm{g}) + \mathrm{H}_2\mathrm{O}(\mathrm{g})$，反应商为：
$Q_p = \frac{P_{\mathrm{CO}} \cdot P_{\mathrm{H_2O}}}{P_{\mathrm{H_2}} \cdot P_{\mathrm{CO_2}}}$
代入初始分压：
$Q_p = \frac{50.663 \, \mathrm{kPa} \cdot 10.133 \, \mathrm{kPa}}{20.265 \, \mathrm{kPa} \cdot 20.265 \, \mathrm{kPa}} \approx \frac{513.3}{410.66} \approx 1.25$
方向判断：
因 $Q_p = 1.25 > K_p^\ominus = 1$，说明反应逆向进行，不能正向发生。

第（2）题

调整后的反应商计算：
调整后分压为：
$\mathrm{CO}_2$ 分压 $P_{\mathrm{CO_2}} = 405.30 \, \mathrm{kPa}$，$\mathrm{CO}$ 分压 $P_{\mathrm{CO}} = 303.98 \, \mathrm{kPa}$，其余分压不变。
代入公式：
$Q_p = \frac{303.98 \, \mathrm{kPa} \cdot 10.133 \, \mathrm{kPa}}{20.265 \, \mathrm{kPa} \cdot 405.30 \, \mathrm{kPa}} \approx \frac{3079.5}{8213.3} \approx 0.375$
方向判断：
因 $Q_p = 0.375 < K_p^\ominus = 1$，说明反应正向进行，可以发生。