Question

【題目】節(jié)能減排是當(dāng)下環(huán)境保護的重點。

（1）將CO和氣態(tài)水通入一個體積固定的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生如下可逆反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，ΔH<0，800℃下，在2 L恒容密閉容器中，起始時按照下表數(shù)據(jù)進行投料，達到平衡狀態(tài)，K=1.0。

	H2O	CO	CO2	H2
n/mol	0.30	0.20	0	0

①從起始經(jīng)過5 min達到化學(xué)平衡時，用生成物CO2表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率v(CO2)=___________________；平衡時，容器中CO的轉(zhuǎn)化率為_____________

②下圖表示上述反應(yīng)在t1時刻達到平衡，在t2時刻因改變某個條件而發(fā)生變化的情況。則t2時刻發(fā)生改變的條件可能是_______________(寫出一條即可)。

（2）汽車尾氣中的一氧化碳是大氣污染物，可通過反應(yīng)：CO(g)+ O2(g)CO2(g)降低其濃度。某溫度下，在兩個容器中進行上述反應(yīng)，容器中各物質(zhì)的濃度及正、逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示，并請在表中的空格處填寫“>”“<”或“=”。

容器 編號	c(CO)/ mol·L-1	c(O2)/ mol·L-1	c(CO2)/ mol·L-1	v(正)和v(逆) 比較
Ⅰ	2.0×10-4	4.0×10-4	4.0×10-2	v(正)=v(逆)
Ⅱ	5.0×10-4	4.0×10-4	6.0×10-2	v(正)______v(逆)

該溫度下，2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的平衡常數(shù)為____________

Answer 1

【答案】 0.012mol·L-1·min-1 60% 降低溫度或減小氫氣的濃度或增大水蒸氣的濃度 > 1×108L·mol-1

【解析】（1）①容器體積為2L，可以求出反應(yīng)物的濃度：

CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)

初始：0.1 0.15 0 0

反應(yīng)： X X X X

平衡：0.1-X 0.15-X X X

所以有 ，解得X=0.06。

所以 。

②t2時刻改變條件以后，二氧化碳的濃度增加，一氧化碳的濃度降低，所以可以是降低溫度使平衡向正反應(yīng)方向進行，或者也可以減小氫氣的濃度，使二氧化碳的濃度增加，一氧化碳的濃度降低。最后，也可以加入水蒸氣，平衡向正反應(yīng)方向移動，使二氧化碳的濃度增加，一氧化碳的濃度降低。

（2）實驗Ⅰ中正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達平衡，可以計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 。實驗Ⅱ的，因為Q＜K，所以反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，v(正)＞v(逆)。

該溫度下，2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的平衡常數(shù)為CO(g)+ O2(g)CO2(g)的平衡常數(shù)的平方，所以是1×108L·mol-1。