Question

將不同量的H2O(氣) 和CO 氣體分別通入到一體積為l L的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：H2O (g) + CO( g) CO2 (g) +H2(g)；得到以下三組數(shù)據(jù)，據(jù)此回答下列問題：

實(shí)驗(yàn)組	溫度	起始量	平衡量	達(dá)到平衡所需時(shí)間
H2O	CO	H2	CO
1	650℃	1 mol	2 mol	0.8 mol	1.2 mol	5 min
2	900℃	0.5 mol	1 mol	0.2 mol	0.8 mol	3 min
3	900℃	a	b	c	d	t

（1）①由以上數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)1中以v( CO2) 表示的反應(yīng)速率為__________。

②該反應(yīng)在650℃時(shí)平衡常數(shù)數(shù)值為__________，該反應(yīng)的逆反應(yīng)為__________ (填“吸” 或“放”)熱反應(yīng)。

③若實(shí)驗(yàn)3要達(dá)到與實(shí)驗(yàn)2相同的平衡狀態(tài)（即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等），且t <3min，則a、b 應(yīng)滿足的關(guān)系是__________。

（2）下圖1、2 表示上述反應(yīng)在時(shí)刻t1達(dá)到平衡，在時(shí)刻t2因改變某個(gè)條件而發(fā)生變化的情況：

①圖1中時(shí)刻t2發(fā)生改變的條件可能是__________ (寫2條)

②圖2中時(shí)刻t2發(fā)生改變的條件可能是__________ (寫2條)

（3）在850℃時(shí)，其平衡常數(shù)K = 1，850℃時(shí)在該容器中同時(shí)充人1.0moICO，3.0 molH2O，1.0molCO2，5.0molH2，此時(shí)反應(yīng)向__________(填“正反應(yīng)” 或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行，平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量為__________。

 

Answer 1

（1）①0.16mol/（L·min） ② 吸 ③b=2a>1 （2）①加入催化劑或縮小容器體積 ②通H2O(g)或降溫或減小H2濃度 （3）逆反應(yīng) 0.8mol 略

【解析】

試題解析：(1)①根據(jù)方程式計(jì)算可得，實(shí)驗(yàn)1中達(dá)到平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量為0.8 mol。以v(CO2)表示的反應(yīng)速率為：0.8 mol÷1L÷5 min=0.16 mol·L-1·min-1。②根據(jù)K=計(jì)算可得該反應(yīng)在650 ℃時(shí)平衡常數(shù)數(shù)值為。第二組溫度比第一組高，反應(yīng)物物質(zhì)的量比第一組減半，但是平衡時(shí)H2的物質(zhì)的量比第一組的一半少，表明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其逆反應(yīng)則為吸熱反應(yīng)。③反應(yīng)前后氣體體積不變，達(dá)到相同平衡狀態(tài)且時(shí)間更短，故a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是：b=2a>1；（2）①圖1中t2時(shí)刻正逆反應(yīng)速率同時(shí)同等程度增大，平衡不移動(dòng)，故改變的條件可能是使用催化劑或增大壓強(qiáng)；②圖2中從t2時(shí)刻開始，二氧化碳濃度增大，一氧化碳濃度減小，平衡向正向移動(dòng)，故改變的條件可能是通H2O(g)或降溫或減小H2濃度；（3）850℃時(shí)在該容器中同時(shí)充人1.0molCO，3.0 molH2O，1.0molCO2，5.0molH2，濃度熵===＞1，故平衡向逆向移動(dòng)；設(shè)達(dá)平衡時(shí)消耗nmol二氧化碳，則=1，解得n=0.2，故衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量為（1-0.2）=0.8nol。

考點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡