Question

【题目】在某一容积为5L的密闭容器内，加入 0.2mol的CO和0.2mol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）；△H＞0反应中CO2的浓度随时间变化情况如下图：
（1）根据上图数据，反应开始至达到平衡时，CO2的化学反应速率为v（CO2）=mol/（Lmin）；反应达平衡时，c（H2O）=mol/L，该温度下的平衡常数K= ．
（2）判断该反应达到平衡的依据是 ． ①正、逆反应速率都为零
②CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等
③CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
④CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
（3）如要一开始加入0.1mol的CO、0.1mol的H2O、0.1mol的CO2和0.1mol的H2 ， 在相同的条件下，反应达平衡时，c（H2）=mol/L．

Answer 1

【答案】
（1）0.03；0.01；9
（2）②④
（3）0.03
【解析】解：（1）根据v= = =0.003mol/（Lmin）；由图知道平衡时二氧化碳的浓度为0.03mol/L，则反应消耗H2O的浓度0.03mol/L，平衡时H2O的浓度为： ﹣0.03mol/L=0.01mol/L；

根据三段式：	CO（g）+	H2O（g）	CO2（g）+	H2（g）
起始量（mol/L）	0.04	0.04	0	0
转化量（mol/L）	0.03	0.03	0.03	0.03
平衡量（mol/L）	0.01	0.01	0.03	0.03

则平衡常数k= = =9，
所以答案是：0.03； 0.01； 9；（2）①正、逆反应速率都为零，该反应没有开始，所以一定没有达到平衡状态，故错误；
②CO减小的化学反应速率和CO2减小的化学反应速率相等，正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故正确；
③CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等，该反应不一定达到平衡状态，与反应物初始浓度及转化率有关，故错误；
④CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化，该反应正逆反应速率相等，达到平衡状态，故正确．
所以答案是：②④；（3）如果一开始加入0.1mol的CO、0.1mol的H2O、0.1mol的CO2和0.1mol的H2 ， 与开始时加入0.3mol CO和0.3mol H2O为等效平衡，则两种条件下，达到平衡状态时其H2的物质的量浓度相等，所以达到平衡状态时，c（H2）=0.03mol/L．
所以答案是：0.03．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用化学平衡状态的判断和化学平衡的计算的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握状态判断：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等；反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．