Question

【题目】CO用途广泛，工业应用时离不开平衡思想的指导：

Ⅰ、在某一容积为5 L的体积不变的密闭容器内，加入 0.3 mol的CO和0.3 mol的H2O，在催化剂存在和800℃的条件下加热，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＞0，反应中CO2的浓度随时间变化情况如右图：

（1）根据图上数据，该温度（800℃）下的平衡常数K＝________________。

（2）在体积不变的条件下，改变下列条件能使平衡常数K增大的有_____（填字母）

A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强D．减小压强 E．加入催化剂 G．移出一氧化碳气体

（3）若保持温度和容器的体积不变，在（1）中上述平衡体系中，再充入0.3mol 的水蒸气，重新达到平衡后，H2O的转化率_______(填“升高”、“降低”、“不变”)。

（4）在催化剂存在和800℃的条件下，在某一时刻测得c(CO)＝c(H2O)＝0.09mol/L；c(CO2 )＝c(H2)＝0.13mol/L,则此时正、逆反应速率的大小：v正 _______ v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。

Ⅱ、还原法炼铅，包含反应PbO(s)＋CO(g)Pb(s)＋CO2(g) ΔH，该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表：

温度/℃	300	727	1227
lgK	6.17	2.87	1.24

①该反应的ΔH_______0(选填“＞”、“＜”或“＝”)。

②当lgK＝1，在恒容密闭容器中放入PbO并通入CO，达平衡时，混合气体中CO的体积分数为_____(保留两位有效数字)；若向容器中充入一定量的CO气体后，平衡发生移动，再次达到平衡时，CO的百分含量_____ (填“增大”、“减小”或“不变”)。

Answer 1

【答案】1A降低＜＜9.1%不变

【解析】

（1）在某一容积为5L的密闭容器内，加入0.3mol的CO和0.3mol的H2O，则起始浓度c（CO）=0.06mol/L，c（H2O）=0.06mol/L，平衡时c（CO2）=0.03mol/L，则

CO（g） + H2O（g） CO2（g）+ H2（g）

起始浓度/molL﹣1：0.06 0.06 0 0

转化浓度/molL﹣1：0.03 0.03 0.03 0.03

平衡浓度/molL﹣1：0.03 0.03 0.03 0.03

反应开始至达到平衡时，平衡常数K= K=c(H2)/c(CO2)/ c(CO)×c(H2O)=0.032/0.032=1；综上所述，本题答案是：1。

（2）平衡常数K只受温度的影响，该反应为ΔH＞0，升高温度，平衡右移，平衡常数K增大，因此A选项正确；因此本题答案是：A。

（3）可逆反应中增大一种反应物的浓度，则另一种反应物的转化率会增大，所以若保持温度和容器的体积不变，在（1）中上述平衡体系中，再充入0.3mol的水蒸气，重新达到平衡后，CO的转化率升高，而水蒸气的转化率降低；因此，本题答案是：降低。

（4）根据浓度商：QC= c(H2)/c(CO2)/c(CO)×c(H2O)=0.132/0.092=2.09>1,反应逆向移动，v正 <v逆；因此，本题答案是：<。

Ⅱ、①lgK与K是增比例函数，温度越高K值越小，说明该反应正反应为放热反应，ΔH＜0；因此，本题答案是：＜。

②当lgK＝1，K=10，在PbO(s)＋CO(g)Pb(s)＋CO2(g)反应中，设起始CO：amol/L；达平衡时转化量为xmol/L，平衡时CO为（a-x）mol/L，CO2的浓度为xmol/L，则K=10=x/（a-x），x/a×100%=9.1%；若向容器中充入一定量的CO气体后，平衡正向移动，由于相当于加压，气体分子数不变，所以在此达到平衡时，CO的转化率不变；综上所述，本题答案是：9.1% ；不变。