Question

7．700℃時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H₂O，發(fā)生反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見表（表中t₁＞t₂）：

反應(yīng)時間/min	n（CO）/mol	n（H2O）/mol
0	1.20	0.60
t1	0.80
t2		0.20

依據(jù)題意回答下列問題：
（1）反應(yīng)在t₁min內(nèi)的平均速率為v（H₂）=$\frac{0.20}{{t}_{1}}$mol•L^-1•min^-1
（2）保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.60molCO和1.20molH₂O，到達(dá)平衡時，n（CO₂）=0.40mol．
（3）保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH₂O，與原平衡相比，達(dá)到新平衡時CO轉(zhuǎn)化率增大（填“增大”或“減小”或“不變”），H₂O的體積分?jǐn)?shù)增大（填“增大”或“減小”或“不變”）．
（4）溫度升至800℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）．
（5）700℃時，向容積為2L的密閉容器中充入CO（g）、H₂O（g）、CO₂（g）、H₂（g）的物質(zhì)的量分別為1.20mol、2.00mol、1.20mol、1.20mol，則平衡向正移動（正、逆、不）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)反應(yīng)時轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量計(jì)算n（CO₂）；
（3）根據(jù)濃度對平衡移動的影響分析；
（4）根據(jù)溫度變化對平衡常數(shù)的影響判斷反應(yīng)熱；
（5）計(jì)算此時反應(yīng)的濃度商，和平衡常數(shù)比較分析反應(yīng)進(jìn)行的方向．

解答 解：（1）化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，v（H₂）=v（CO）=$\frac{\frac{（1.2-0.8）mol}{2L}}{{t}_{1}min}$=$\frac{0.20}{{t}_{1}}$mol/（L•min），
故答案為：$\frac{0.20}{{t}_{1}}$；
（2）由以上數(shù)據(jù)可知，t₂時n（H₂O）=0.2mol，轉(zhuǎn)化H₂O的物質(zhì)的量為0.4mol，轉(zhuǎn)化的H₂也為0.4mol，t₂時n（H₂）=0.4mol，與t₁時相同，說明t₁時達(dá)到達(dá)到平衡狀態(tài)，根據(jù)化學(xué)方程式可知，則生成的n（CO₂）=0.4mol，故答案為：0.4mol；
（3）在t₂時向容器中再通人0.20molH₂O，平衡向正反應(yīng)方向移動，CO的物質(zhì)的量減小，H₂0的體積分?jǐn)?shù)增大，則CO的轉(zhuǎn)化率增大，
故答案為：增大；增大；
（4）根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算，
      CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始：1.2mol  0.6mol    0         0  
轉(zhuǎn)化：0.4mol  0.4mol   0.4mol    0.4mol2
平衡：0.8mol  0.2mol  0.4mol    0.4mol 
t₁時達(dá)到達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡常數(shù)=$\frac{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}{c（CO）c（{H}_{2}O）}$=$\frac{\frac{0.4}{2}×\frac{0.4}{2}}{\frac{0.8}{2}×\frac{0.2}{2}}$=1：溫度升至T₂℃，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.64，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)放熱，即△H＜0，
故答案為：放熱；
（5）700℃時，向容積為2L的密閉容器中充入CO（g）、H₂O（g）、CO₂（g）、H₂（g）的物質(zhì)的量分別為1.20mol、2.00mol、1.20mol、1.20mol，濃度商Qc=$\frac{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}{c（CO）c（{H}_{2}O）}$=$\frac{1.20×1.20}{1.20×2.00}$=0.6＜K=0.64，所以反應(yīng)正向進(jìn)行，
故答案為：正．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算，主要是反應(yīng)速率、平衡常數(shù)概念的計(jì)算應(yīng)用，影響平衡的因素分析判斷，題目難度中等，注意把握有關(guān)公式的理解和運(yùn)用．