Question

1．已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），在密閉容器中，將1.0mol CO與3.6mol H₂O混合加熱到434℃，在434℃的平衡常數(shù)K₁=9，
（1）我們跟蹤測(cè)定H₂O的物質(zhì)的量濃度，如圖所示：則0～20min的反應(yīng)速率是0.00045mol/（L．min）

（2）從434℃升溫至800℃，800℃的平衡常數(shù)K₂=1，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)（填“放熱反應(yīng)”或“吸熱反應(yīng)”或“不能確定”）．
（3）求800℃平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化為CO₂的轉(zhuǎn)化率（寫出必要的計(jì)算過程）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算；
（2）升高溫度，平衡常數(shù)減小，說明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
（3）設(shè)800℃平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的CO為xmol，則：
           CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol）：1     3.6       0       0
變化量（mol）：x      x        x       x
平衡量（mol）：1-x   3.6-x     x       x
由于反應(yīng)前后氣體體積不變，可以利用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，根據(jù)平衡常數(shù)列方程計(jì)算解答．

解答 解：（1）由圖可知，0～20min內(nèi)水的濃度變化量為（0.036-0.027）mol/L=0.009mol/L，則0～20min的反應(yīng)速率是$\frac{0.009mol/L}{20s}$=0.00045mol/（L．min），故答案為：0.00045mol/（L．min）；
（2）升高溫度，平衡常數(shù)減小，說明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，升高溫度向吸熱反應(yīng)移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放熱反應(yīng)；
（3）設(shè)800℃平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的CO為xmol，則：
           CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol）：1     3.6       0       0
變化量（mol）：x      x        x       x
平衡量（mol）：1-x   3.6-x     x       x
由于反應(yīng)前后氣體體積不變，可以利用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，則$\frac{x×x}{（1-x）×（3.6-x）}$=1，解得x=$\frac{18}{23}$，故CO的轉(zhuǎn)化率為$\frac{\frac{18}{23}mol}{1mol}$×100%=78.26%，
答：CO的轉(zhuǎn)化率為78.26%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、反應(yīng)速率計(jì)算，注意平衡常數(shù)在化學(xué)平衡中的應(yīng)用，難度不大．