Question

19．將1mol CO和1mol H₂O（g）充入某固定容積的反應(yīng)器，在某條件下達(dá)到平衡：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）十H₂（g），此時(shí)有$\frac{2}{3}$的CO轉(zhuǎn)化為CO₂．
（1）該平衡混合物中CO₂的體積分?jǐn)?shù)為33.3%．
（2）若容器體積為1L，到達(dá)平衡所需時(shí)間為2分鐘，則H₂的平均反應(yīng)速率為$\frac{1}{3}$mol/（L．min）
（3）若在相同條件下，向容器中再充入1mol CO₂、1mol H₂和1mol H₂O，則平衡應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)（填“正反應(yīng)方向”、“逆反應(yīng)方向”或“不”）．
（4）假如②中平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí)，則下列說法中正確的是①⑤（填序號）
①生成物的產(chǎn)量一定增加         ②生成物的體積分?jǐn)?shù)一定增加
③反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增加       ④反應(yīng)物的濃度一定降低
⑤正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率 ⑥一定使用了催化劑．

Answer 1

分析 將1mol CO和1mol H₂O（g）充入某固定容積的反應(yīng)器，在某條件下達(dá)到平衡，此時(shí)有$\frac{2}{3}$的CO轉(zhuǎn)化為CO₂，則：
             CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol）：1      1        0         0
變化量（mol）：$\frac{2}{3}$     $\frac{2}{3}$        $\frac{2}{3}$        $\frac{2}{3}$
平衡量（mol）：$\frac{1}{3}$     $\frac{1}{3}$        $\frac{2}{3}$        $\frac{2}{3}$
（1）二氧化碳體積分?jǐn)?shù)=$\frac{二氧化碳物質(zhì)的量}{混合氣體物質(zhì)的量}$×100%；
（2）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算；
（3）平衡常數(shù)K=$\frac{\frac{2}{3}×\frac{2}{3}}{\frac{1}{3}×\frac{1}{3}}$=4，計(jì)算此時(shí)濃度商Qc，若Qc=K，處于平衡狀態(tài)，若Qc＜K，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，若Qc＞K，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行；
（4）①不論改變何條件，平衡向向正方向移動(dòng)，生成物的物質(zhì)的量一定增加；
②對于多種氣體參與反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體的體積不變的反應(yīng)，并向其中大量加入一種反應(yīng)物，而使平衡正向移動(dòng)，生成物的百分含量完全可以減�。�
③增加一種反應(yīng)物的濃度，平衡向向正方向移動(dòng)，提高其它反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，自身轉(zhuǎn)化率降低；
④增加一種反應(yīng)物的濃度，平衡向向正方向移動(dòng)，其它反應(yīng)物的濃度降低，自身濃度增大；
⑤平衡向向正方向移動(dòng)，正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率；
⑥使用催化劑不影響平衡移動(dòng)．

解答 解：將1mol CO和1mol H₂O（g）充入某固定容積的反應(yīng)器，在某條件下達(dá)到平衡，此時(shí)有$\frac{2}{3}$的CO轉(zhuǎn)化為CO₂，則：
             CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol）：1      1        0       0
變化量（mol）：$\frac{2}{3}$      $\frac{2}{3}$       $\frac{2}{3}$      $\frac{2}{3}$
平衡量（mol）：$\frac{1}{3}$      $\frac{1}{3}$       $\frac{2}{3}$      $\frac{2}{3}$
（1）二氧化碳體積分?jǐn)?shù)=$\frac{\frac{2}{3}mol}{2mol}$×100%=33.3%，故答案為：33.3%；
（2）H₂的平均反應(yīng)速率為$\frac{\frac{\frac{2}{3}mol}{1L}}{2min}$=$\frac{1}{3}$mol/（L．min），故答案為：$\frac{1}{3}$mol/（L．min）；
（3）平衡常數(shù)K=$\frac{\frac{2}{3}×\frac{2}{3}}{\frac{1}{3}×\frac{1}{3}}$=4，此時(shí)濃度商Qc=$\frac{（1+\frac{2}{3}）×（1+\frac{2}{3}）}{\frac{1}{3}×（1+\frac{1}{3}）}$=6.25＞K=4，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，
故答案為：逆反應(yīng)方向；
（4）①不論改變何條件，平衡向向正方向移動(dòng)，生成物的物質(zhì)的量一定增加，故①正確；
②對于多種氣體參與反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體的體積不變的反應(yīng)，并向其中大量加入一種反應(yīng)物，而使平衡正向移動(dòng)．生成物的物質(zhì)的量增加，但百分含量完全可以減小，因?yàn)榭偭慷嗔�，故②錯(cuò)誤；
③多種物質(zhì)參加反應(yīng)，增加一種反應(yīng)物的濃度，平衡向向正方向移動(dòng)，提高其它反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，自身轉(zhuǎn)化率降低，故③錯(cuò)誤；
④多種物質(zhì)參加反應(yīng)，增加一種反應(yīng)物的濃度，平衡向向正方向移動(dòng)，其它反應(yīng)物的濃度降低，自身濃度增大，故④錯(cuò)誤；
⑤平衡向向正方向移動(dòng)，正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率，故⑤正確；
⑥使用催化劑加快反應(yīng)速率，不影響平衡移動(dòng)，故⑥錯(cuò)誤．
故選：①⑤．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算及影響因素，難度中等，注意掌握化學(xué)平衡常數(shù)的用途：1、判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度，2、判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)，3、判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，4、計(jì)算轉(zhuǎn)化率等．