Question

為減少污染，常將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料，可將焦炭與水蒸氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氫氣和一氧化碳：C(s)+ H₂O(g) H₂(g)+ CO(g) H>0。現(xiàn)在容積固定為2L密閉容器中，加入2mol C(s)和2mol H₂O(g)，在T℃下充分反應(yīng)，半分鐘后達(dá)到平衡，測(cè)得H₂為0.75mol。
（1）用H₂O(g)表示反應(yīng)開始到達(dá)到平衡的平均速率                    ；
（2）計(jì)算T℃下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=        ；若溫度升高，則反應(yīng)平衡常數(shù)將          （填“增大”“減小”或“不變”）。
（3）上述條件下該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，下列說(shuō)法正確的是         

A．縮小容器體積，平衡向左移動(dòng)	B．加入催化劑，CO的產(chǎn)率增大
C．增加碳的量，H2O(g)的轉(zhuǎn)化率增大	D．降低溫度，H2O(g)的轉(zhuǎn)化率降低

（4）若將上述容器改為恒壓容器（兩個(gè)反應(yīng)器初始容積相同），相同溫度下加入2molC(s)和2mol H₂O(g)，達(dá)到平衡后，H₂O(g)的轉(zhuǎn)化率將      （填“增大”“減小”或“不變”）。

Answer 1

（1）0.0125mol/(L?S)（2）0.225或9/40 增大（3）AD  （4） 增大

試題分析：（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算公式v=△c/△t,代入數(shù)據(jù)計(jì)算v_（H2）=0.0125mol/(L?S)，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比得v_（H2O）=0.0125mol/(L?S)；
（2）利用化學(xué)平衡計(jì)算的思路——三行式來(lái)解。
C(s)+ H₂O(g) H₂(g)+ CO(g)
起始濃度（mol·L^-1）        1          0     0
轉(zhuǎn)化濃度（mol·L^-1）       0.375    0.375  0.375
平衡濃度（mol·L^-1）       0.625    0.375  0.375
根據(jù)K=[H₂][CO]/[H₂O]，將各物質(zhì)的平衡濃度代入計(jì)算得K=0.225，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升溫平衡向正向移動(dòng)，K增大；
（3）A、縮小容器體積，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向左移動(dòng)，正確；B、加入催化劑，平衡不移動(dòng)，CO的產(chǎn)率不變，錯(cuò)誤；C、增加固體碳的量，平衡不移動(dòng)，H₂O(g)的轉(zhuǎn)化率不變，錯(cuò)誤；D、降低溫度，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，平衡逆向移動(dòng)，H₂O(g)的轉(zhuǎn)化率降低 ，正確。
（4）若將上述容器改為恒壓容器（兩個(gè)反應(yīng)器初始容積相同），相同溫度下加入2molC(s)和2mol H₂O(g)，正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，要維持壓強(qiáng)不變，容器體積必須增大，增大體積相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡向正向移動(dòng)，達(dá)到平衡后，H₂O(g)的轉(zhuǎn)化率將增大。