Question

【題目】已知某反應的平衡常數表達式為：K＝其平衡常數隨溫度變化如下表所示：請回答下列問題：

溫度/℃	400	500	850
平衡常數	9.94	9	K1

（1）該反應的ΔH______0(填“＞”或“＜”)。

（2）若在500 ℃時進行上述反應，某時刻測得四種物質的體積分數彼此相等，則此時反應_____向進行中（“正”或“逆”）；　　

（3）850 ℃時在一個固定體(反應器中，投入2 molCO和3 molH2O(g)，發生上述反應，CO和H2O(g)的濃度變化如圖所示，則

①4 min時H2的物質的量分數＝___________；②K1=_____________；

③若4分鐘時測得反應的熱效應數值為a kJ,則該反應的熱化學方程式為：_________；

④若第6分鐘將容器壓縮為5L，畫出6～8分鐘CO的濃度變化圖像（注明起點坐標）______________；

（4）t1℃(高于850℃)時，在相同容器中發生上述反應，容器內各物質的濃度隨時間變化如下表。

①3～4min時，v正________v逆(填“＞”或“=”或“＜”)，C1 ____0.08 mol/L(填“＞”或“=”或“＜”)；

②反應在4 min～5 min，平衡向逆方向移動，可能的原因是_________ (單選)，反應在5 min～6 min，平衡向正方向移動，可能的原因是___________ (單選)。

A．增加水蒸氣 B．降低溫度 C．使用催化劑 D．增加氫氣濃度

Answer 1

【答案】 < 正 24% K1= 1 CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) ΔH =kJ/mol = > D 【答題空10】A

【解析】試題分析：根據平衡常數表達式，可知反應方程式是CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；（1）溫度升高K減小，可知升高溫度平衡逆向移動；（2）根據Q與K的關系分析反應方向；（3）利用“三段式”計算①4 min時H2的物質的量分數、② K1；

③ 投入3 molH2O(g)，開始的濃度是0.3mol/L，所以容器的體積是10L， 4分鐘時消耗水蒸氣1.2mol，測得反應的熱效應數值為a kJ，則消耗1mol水蒸氣放熱；

④若第6分鐘將容器壓縮為5L，CO的濃度變為0.16 mol/L，加壓后平衡不移動，所以8分鐘時CO的濃度還是0.16 mol/L；

（4）①3～4min時，CO濃度不變，反應達到平衡；溫度升高平衡逆向移動，所以平衡時CO濃度增大；

②根據影響化學平衡移動的因素分析；

解析：根據平衡常數表達式，可知反應方程式是CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；（1）溫度升高K減小，升高溫度平衡逆向移動，所以該反應的ΔH<0；（2）若在500 ℃時進行上述反應，某時刻測得四種物質的體積分數彼此相等，則此Q=1，500 ℃時反應的平衡常數K=9，K>Q，所以平衡正向進行中；

（3）

CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)

起始 0.2 0.3 0 0

轉化 0.12 0.12 0.12 0.12

平衡 0.08 0.18 0.12 0.12

①4 min時H2的物質的量分數 、② K1= ；

③ 投入3 molH2O(g)，開始的濃度是0.3mol/L，所以容器的體積是10L， 4分鐘時消耗水蒸氣1.2mol，測得反應的熱效應數值為a kJ，則消耗1mol水蒸氣放熱，所以該反應的熱化學方程式為CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) ΔH =kJ/mol；

④若第6分鐘將容器壓縮為5L，CO的濃度變為0.16 mol/L，加壓后平衡不移動，所以8分鐘時CO的濃度還是0.16 mol/L，圖像是；

（4）①3～4min時，CO濃度不變，反應達到平衡，V(正)= V(逆)；溫度升高平衡逆向移動，所以平衡時CO濃度增大，C1 >0.08 mol/L；

②增大反應物濃度平衡正向移動，所以增加水蒸氣平衡正向移動，水蒸氣濃度增大、CO濃度減��；正反應放熱，降低溫度 平衡正向移動，水蒸氣濃度、CO濃度都減小；使用催化劑平衡不移動；增大生成物濃度平衡逆向移動，所以增加氫氣濃度平衡逆向移動，反應在4 min～5 min，平衡向逆方向移動，可能的原因是D，反應在5 min～6 min，平衡向正方向移動，可能的原因是A；