Question

5．一定溫度下，在一固定體積的容器中，通入一定量的CO和H₂O，發(fā)生如下反應(yīng)：CO （g）+H₂O （g）?CO₂（g）+H₂ （g）△H＜0
（1）在850℃時(shí)，CO和H₂O濃度變化如圖，則 0～4min的平均反應(yīng)速率
v（CO₂）=0.03mol•L^-1•min^-1
（2）t₁℃時(shí)，在相同容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如表：

時(shí)間（min）	CO	H2O	CO2	H2
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	0.100	0.200	0.100	0.100
4	0.100	0.200	0.100	0.100
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

①計(jì)算t₁℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 k=0.5，t₁℃大于850℃（填“大于”、“小于”或“等于”）．判斷依據(jù)是：正反應(yīng)為放熱反應(yīng)．
②t₁℃時(shí)，反應(yīng)在4min～5min間，平衡向左移動(dòng)（填“向左”、“向右”或“不移動(dòng)”），可能的原因是b．
a．增加CO的濃度     b．增加H₂的濃度      c．加壓      d．使用催化劑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（CO），再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（CO₂）；
（2）①t₁℃時(shí)，3min處于平衡狀態(tài)，根據(jù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$計(jì)算平衡常數(shù)；
t₁℃時(shí)平衡時(shí)CO濃度為0.1mol/L，大于850℃平衡時(shí)CO的濃度，說明t₁℃與850℃相比平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)；
②反應(yīng)在4min～5min間，CO、H₂O濃度均增大0.016mol/L，CO₂的濃度減小0.016mol/L，平衡逆向移動(dòng)，等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，正反應(yīng)為氣體體積不變的放熱反應(yīng)，可能是增大氫氣濃度，或升高溫度．

解答 解：（1）由圖可知，4min內(nèi)CO濃度變化量為（0.2-0.08）mol/L=0.12mol/L，故v（CO）=$\frac{0.12mol/L}{4min}$=0.03mol/（L．min），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則v（CO₂）=v（CO）=0.03mol/（L．min），
故答案為：0.03mol/（L．min）；
（2）①t₁℃時(shí)，3min處于平衡狀態(tài)，則：
            CO（g）十H₂O（g）?CO₂（g）十H₂ （g）
起始（mol/L）：0.20  0.30       0        0
轉(zhuǎn)化（mol/L）：0.1  0.1        0.1      0.1
平衡（mol/L）：0.1  0.2        0.1      0.1
故平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$=$\frac{0.1×0.1}{0.1×0.2}$=0.5，
t₁℃時(shí)平衡時(shí)CO濃度為0.1mol/L，大于850℃平衡時(shí)CO的濃度，說明t₁℃與850℃相比平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，故t₁℃＞850℃，
故答案為：0.5；大于；正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
②反應(yīng)在4min～5min間，CO、H₂O濃度均增大0.016mol/L，CO₂的濃度減小0.016mol/L，平衡逆向移動(dòng)，等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，正反應(yīng)為氣體體積不變的放熱反應(yīng)，改變壓強(qiáng)或使用催化劑不影響平衡移動(dòng)，可能是增大氫氣濃度，或升高溫度，
故答案為：向左；b．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素，是對學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．