Question

【題目】在某一容積為5L的密閉容器內(nèi)，加入 0.2mol的CO和0.2mol的H2O，在催化劑存在和800℃的條件下加熱，發(fā)生如下反應：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）；△H＞0反應中CO2的濃度隨時間變化情況如下圖：
（1）根據(jù)上圖數(shù)據(jù)，反應開始至達到平衡時，CO2的化學反應速率為v（CO2）=mol/（Lmin）；反應達平衡時，c（H2O）=mol/L，該溫度下的平衡常數(shù)K= ．
（2）判斷該反應達到平衡的依據(jù)是 ． ①正、逆反應速率都為零
②CO減少的化學反應速率和CO2減少的化學反應速率相等
③CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等
④CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化
（3）如要一開始加入0.1mol的CO、0.1mol的H2O、0.1mol的CO2和0.1mol的H2 ， 在相同的條件下，反應達平衡時，c（H2）=mol/L．

Answer 1

【答案】
（1）0.03；0.01；9
（2）②④
（3）0.03
【解析】解：（1）根據(jù)v= = =0.003mol/（Lmin）；由圖知道平衡時二氧化碳的濃度為0.03mol/L，則反應消耗H2O的濃度0.03mol/L，平衡時H2O的濃度為： ﹣0.03mol/L=0.01mol/L；

根據(jù)三段式：	CO（g）+	H2O（g）	CO2（g）+	H2（g）
起始量（mol/L）	0.04	0.04	0	0
轉化量（mol/L）	0.03	0.03	0.03	0.03
平衡量（mol/L）	0.01	0.01	0.03	0.03

則平衡常數(shù)k= = =9，
所以答案是：0.03； 0.01； 9；（2）①正、逆反應速率都為零，該反應沒有開始，所以一定沒有達到平衡狀態(tài)，故錯誤；
②CO減小的化學反應速率和CO2減小的化學反應速率相等，正逆反應速率相等，該反應達到平衡狀態(tài)，故正確；
③CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等，該反應不一定達到平衡狀態(tài)，與反應物初始濃度及轉化率有關，故錯誤；
④CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化，該反應正逆反應速率相等，達到平衡狀態(tài)，故正確．
所以答案是：②④；（3）如果一開始加入0.1mol的CO、0.1mol的H2O、0.1mol的CO2和0.1mol的H2 ， 與開始時加入0.3mol CO和0.3mol H2O為等效平衡，則兩種條件下，達到平衡狀態(tài)時其H2的物質的量濃度相等，所以達到平衡狀態(tài)時，c（H2）=0.03mol/L．
所以答案是：0.03．
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用化學平衡狀態(tài)的判斷和化學平衡的計算的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握狀態(tài)判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內(nèi)某物質內(nèi)化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等；反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質的量×100%．