Question

一定溫度下在體積為5 L的密閉容器中發生可逆反應。(Ⅰ)若某可逆反應的化學平衡常數表達式為:K=
(1)寫出該反應的化學方程式:                           
(2)能判斷該反應一定達到化學平衡狀態的依據是　　　　(填選項編號)。 

A．容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化

B．v正(H2O)=v逆(H2)

C．容器中氣體的密度不隨時間而變化

D．容器中總質量不隨時間而變化

E.消耗n mol H₂的同時消耗n mol CO
(Ⅱ)若該密閉容器中加入的是2 mol Fe(s)與1 mol H₂O(g),t₁秒時,H₂的物質的量為0.20 mol,到第t₂秒時恰好達到平衡,此時H₂的物質的量為0.35 mol。
(1)t₁～t₂這段時間內的化學反應速率v(H₂)=　　　　　　　　　　　。 
(2)若繼續加入2 mol Fe(s),則平衡　　　　　　移動(填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或“不”),繼續通入1 mol H₂O(g),再次達到平衡后,H₂物質的量為　　　　mol。 
(3)該反應的逆反應速率隨時間變化的關系如圖。t₁時改變了某種條件,改變的條件可能是　　　　　　　、　　　　　　　(填寫2項)。 

Answer 1

(Ⅰ)(1)C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂ (g)
(2)A、B、C　(Ⅱ)(1)0.03/(t₂-t₁)mol·L^-1·s^-1
(2)不　0.7　
(3)使用了催化劑　增大了H₂的濃度
綜合演練

(Ⅰ)(1)根據化學平衡常數的定義,找出反應物、生成物以及系數,寫出方程式C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂ (g)。
(2)由于C是固體,因此隨著反應的進行,容器中氣體的平均相對分子質量隨著時間而變化,A正確; v_正(H₂O)=v_逆(H₂),說明正、逆反應速率相等,B對;由于C是固體,因此隨著反應的進行,容器中氣體的質量隨著時間而變化,而體積不變,因此密度隨時間而變化,而總質量一直不發生變化,所以C可作為判斷平衡的標志,而D不能。消耗n mol H₂的同時消耗n mol CO均為逆反應速率,不能判斷該反應一定達到化學平衡狀態。
(Ⅱ)(1)v(H₂)="(0.35-0.20)" mol/5 L·(t₂-t₁)=0.03/(t₂-t₁) mol·L^-1·s^-1。
(2)Fe為固體,加入2 mol Fe,則平衡不移動。再通入1 mol H₂O(g),相當于在原來通入1 mol H₂O(g)的基礎上濃度加倍,相當于加壓,但由于該反應前后氣體體積不變,所以相對于通入1 mol H₂O(g)時處于相同的平衡狀態,但各物質的濃度是原來的2倍,所以n(H₂)="0.7" mol。
(3)使用催化劑、增大H₂的濃度均可提高逆反應速率。