Question

【题目】工业制氢气的一个重要反应是：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下三组数据：

实验组	温度℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡状态所需时间/min
		CO	H2O	H2	CO2
I	650	4	2	1.6	1.6	5
II	900	2	1	0.5	0.5	3

①对于反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，下列说法正确的是_________

A.当容器中CO的含量保持不变时，说明该反应达到平衡状态

B.若混合气体的密度不再改变，说明该反应已达化学平衡状态

C.实验I中，反应达到平衡后，再通入4molCO和2molH2O，平衡正向移动，H2的体积分数增大

D.若使用催化剂，会改变反应的途径，但反应的焓变不变

②实验I中，从反应开始到反应达到平衡时，CO的平均反应速率v(CO)=_________ ；

③实验II条件下反应的平衡常数K=_________ (保留小数点后二位)；H2O(g)的平衡转化率为_______。

④若在900℃时，实验II反应达到平衡后，向此容器中再加入1.5molCO、0.5mol H2O、0.2mol CO2、0.5mol H2，则平衡向______方向移动(填“正反应”、“逆反应”或“不移动”)

Answer 1

【答案】AD 0.16mol/l/min 0.33 50％ 正反应

【解析】

①根据反应平衡移动即判断平衡标志和催化剂反应特点判断

②先计算CO改变量，再计算反应速率。

③先计算平衡时各物质的量，再计算平衡常数和平衡转化率。

④先计算浓度商，与K相比较得出平衡向哪个方向移动。

①A选项，CO开始反应时，含量减少，当容器中CO的含量保持不变时，说明该反应达到平衡状态，故A正确；

B选项，气体质量不变，容器体积不变，因此混合气体的密度不再改变，说明该反应不能说化学平衡状态，故B错误；

C选项，实验I中，反应达到平衡后，再通入4molCO和2molH2O，平衡正向移动，用建模思想考虑，相当于两个容器达到平衡后再加压，平衡不移动，因此H2的体积分数不变，故C错误；

D选项，若使用催化剂，会改变反应的途径，但反应的焓变不变，故D正确；

综上所述，答案为AD。

②实验I中，从反应开始到反应达到平衡时，氢气物质的量为1.6mol，则CO改变量为1.6mol，因此CO的平均反应速率；

故答案为：0.16 mol·L－1·min－1；

③实验II条件下反应达到平衡时，氢气物质的量为0.5mol，二氧化碳物质的量为0.5mol，一氧化碳物质的量为1.5mol，水蒸气物质的量为0.5mol，此时平衡常数；H2O(g)的平衡转化率为；

故答案为：0.33；50%。

④若在900℃时，实验II反应达到平衡后，向此容器中再加入1.5molCO、0.5mol H2O、0.2mol CO2、0.5mol H2，，因此平衡向正反应方向移动；

故答案为：正反应。