Question

14．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（g），在催化劑存在的條件下高溫加熱，發(fā)生如下反應：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g），反應放出熱量．反應中CO₂的濃度隨時間變化的情況如圖所示：
（1）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，從反應開始至達到平衡時，CO的化學反應速率為0.003mol/（L．min）．
（2）判斷該反應達到平衡的依據(jù)是①③（填序號）．
①CO減小的化學反應速率和CO₂減小的化學反應速率相等
②CO、H₂O、CO₂、H₂的濃度都相等
③CO、H₂O、CO₂、H₂的濃度都不再發(fā)生變化
④正、逆反應速率都為零．

Answer 1

分析 （1）先計算二氧化碳反應速率，再根據(jù)同一可逆反應中同一時間段內(nèi)各物質的反應速率之比等于其計量數(shù)之比計算CO反應速率；
（2）可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，反應體系中各物質的物質的量不變、物質的量濃度不變以及由此引起的一系列物理量不變．

解答 解：（1）v（CO₂）=$\frac{0.03-0}{10}$mol/（L．min）=0.003mol/（L．min），同一可逆反應中同一時間段內(nèi)各物質的反應速率之比等于其計量數(shù)之比，所以CO反應速率為0.003mol/（L．min），故答案為：0.003mol/（L．min）；
（2）①CO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；
②CO、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；
③CO、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；
④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；
故選①③．

點評 本題考查化學反應速率計算、化學平衡狀態(tài)判斷等知識點，側重考查分析計算能力，只有反應前后改變的物理量才能作為化學平衡狀態(tài)判斷依據(jù)，題目難度不大．