Question

在一體積為10L的容器中，通入一定量的CO和H₂O，在850℃時發生如下反應：

CO(g) +H₂O(g)  CO₂(g) +H₂ (g) △H<0。

（1）CO和H₂O濃度變化如上圖，則在該溫度下，該反應的平衡常數K=           。

0～4min的平均反應速率v(CO)＝_____mol·L^-1·min^-1。若降低溫度，該反應的K值將       ，該反應的化學反應速率將    （填“增大”“減小”或“不變”）。

（2）在相同容器中發生上述反應，當溫度高于850℃時，

容器內各物質的濃度變化如下表。

時間(min)	CO	H2O	CO2	H2
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3	c3
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

 

①表中3min～4min之間反應處于_________狀態； c ₁數值_________0.08 mol·L^-1 (填大于、小于或等于)。

②反應在4min～5min間，平衡向逆方向移動，可能的原因是_________

a．增加水蒸氣                  b．降低溫度    

c．使用催化劑                  d．增加氫氣濃度

（3）在相同溫度下（850℃），若起始時c（CO）=1mol·L^-1，c（H₂O）=2mol·L^-1，反應進行一段時間后，測得H₂的濃度為0.5 mol·L^-1，則此時該反應是否達到平衡狀態           （填“是”與“否”），此時v_（正）   v_（逆）（填“大于”“小于”或“等于”），你判斷的依據是            。

 

Answer 1

【答案】

（1）1 （2分）0.03（2分） 增大（1分） 減�。�1分）

（2）①平衡（1分） 大于（1分）②d （2分）

（3）否、（1分）大于（1分） 因為

 

=＜K，反應向右進行。（2分）

【解析】

試題分析：（1）由圖可以知道CO和H₂O濃度在達到平衡時的濃度分別為0.08、0.18mol/L，反應生成的CO₂、H₂都為0.12mol/L，則在該溫度下，該反應的平衡常數

K=0.12×0.12/（0.08×0.18）=1；0～4min的平均反應速率v(CO)＝（0.20-0.08）/4=0.03mol·L^-1·min^-1，△H<0，說明該反應為放熱反應，所以降低溫度，該反應的K值將增大，溫度降低，化學反應速率減�。唬�2）因為3min～4min各物質的濃度相等，所以3min～4min之間反應處于平衡狀態，c ₁數值大于0.08 mol·L^-1，因為前兩分鐘的CO化學反應速率為（0.200-0.138）/2=0.031mol·L^-1·min^-1，根據一個反應濃度減少，化學反應速率也減少，若c ₁數值的數值為0.08 mol·L^-1，則其在2-3min的平均化學速率為（0.138-0.08）/1=0.058mol·L^-1·min^-1，這種情況是不可能發生的，所以c ₁數值大于0.08 mol·L^-1；②反應在4min～5min間，平衡向逆方向移動，可能的原因是為增加氫氣濃度，因為產物的濃度均增大，而反應物之一的CO的濃度減少，所以增加氫氣濃度，故本題的答案選擇d；（3）在相同溫度下（850℃），平衡常數為1，因為

=＜K=1，所以該反應未達到化學平衡，此時v_（正）大于v_（逆）。

考點：化學平衡，化學平衡常數的計算

點評：本題考查了化學平衡，化學平衡常數的計算，這些知識點是高考命題的重點和熱點，本題難度適中。