Question

在一体积为10L的容器中，通入一定量的2molCO和2molH₂O，在850℃时发生如下反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0
（1）CO和H₂O浓度变化如图，则在该温度下，该费用的平衡常数K=

 

，达平衡时CO的转化率是

 

，若将体积压缩5L，该反应的K值将

 

，该反应的化学反应速率将

 

（填“增大”“减小”或“不变”）
（2）在相同的容器中发生上述反应，当温度处于950℃时，容器内个各物质的浓度变化如下表

时间（min）	CO	H2O	CO2	H2
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.328	0.062	0.062
3	C1	CO2	C3	C3
4	C1	CO2	C3	C3
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

①表中3min～4min之间反应处于

 

状态，C₁数值

 

0.08mol?L^-1．（填大于、小于或等于）
②反应在5min～6min间，平衡向逆方向移动，可能的原因是

 

a．降低CO浓度 b．降低温度 c．增加水蒸气的浓度 d．增加氢气的浓度
（3）在相同温度下（850℃），若起始时c（CO）=1mol?L^-1，c（H₂O）=2mol?L^-1，反应进行一段时间后，测得H₂的浓度为0.8mol．L^-1，则此时该反应说法达到平衡状态

 

（填“是”与“否”）
，此时v_正

 

v_逆（填“大于”“小于”或“等于”）

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据图象可知平衡时各物质的浓度，利用平衡常数和转化率的定义计算，压缩体压强增大，根据影响平衡常数及反应速率的因素判断；
（2）①在3min～4min之间各物质的浓度不变，反应处于平衡状态，由于该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，据此判断；
②在5mol～6mol间，水蒸汽和二氧化碳的浓度都增大，一氧化碳的浓度减小，据此判断；
（3）计算常数的浓度商Qc、平衡常数，与平衡常数比较判断反应进行方向，据此解答．

解答： 解：（1））可逆反应CO（g）十H₂O（g）CO₂（g）十H₂ （g）的平衡常数k=

c(CO2)?c(H2)

c(CO)?c(H2O)

；根据图象可知，达平衡时CO的转化的浓度为0.12mol/L，所以CO的转化率为

0.12mol/L

2.0mol/L

×100%=60%，平衡常数只受温度的影响，所以若将体积压缩5L，该反应的K值将不变，压缩体积，浓度增大，反应的化学反应速率将增大，
故答案为：

c(CO2)?c(H2)

c(CO)?c(H2O)

；60%；不变；增大；
（2）①由表中数据可知，3min、4min时都应个组分的浓度相同，故处于平衡状态；
该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，故该温度下平衡时CO的浓度比原平衡850℃大，
故答案为：平衡；大于；
②在5mol～6mol间，水蒸汽和二氧化碳的浓度都增大，一氧化碳的浓度减小，故选c，故答案为：c；
（3）由图可知，平衡时CO的浓度为0.18mol/L，则：
              CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂ （g）
开始（mol/L）：0.3     0.2      0        0
变化（mol/L）：0.12    0.12     0.12     0.12
平衡（mol/L）：0.18    0.08     0.12     0.12
故平衡常数k=

0.12×0.12

0.18×0.08

=1
在相同温度下（850℃），若起始时c（CO）=1mol?L^-1，c（H₂O）=2mol?L^-1，反应进行一段时间后，测得H₂的浓度为0.5mol?L^-1，则：
                  CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂ （g）
    开始（mol/L）：1       2        0        0
    变化（mol/L）：0.8     0.8      0.8     0.8
一段时间（mol/L）：0.2      1.2      0.8     0.8
浓度商Qc=

0.8×0.8

0.2×1.2

=

8

3

＞1，故平衡向逆反应进行，此时v_（正）＜v_（逆），
故答案为：否；＜．

点评：本题考查化学平衡常数及影响因素、影响化学平衡的因素、化学平衡图象与计算等，难度中等，（2）中注意分析各物质的浓度变化量关系，确定概念改变的条件．