Question

（1）在一体积为10L的容器中，通人一定量的CO和H₂O，在850℃时发生如下反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）；△H＜0
CO和H₂O浓度变化如图，则0～4min的平均反应速率v（H₂O）=

 

mol/（L?min）；此时，CO的转化率为

 

．
（2）该反应的化学平衡常数K=

 

．
T℃时物质浓度（mol/L）的变化

时间（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

（3）T℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表．
①表中

 

之间反应处于平衡状态；C₁数值

 

0.08mol/L （填大于、小于或等于）．
②反应在4min-5min间，平衡向逆方向移动，可能的原因是

 

（单选），表中5min-6min之间数值发生变化，可能的原因是

 

（单选）．
a．加入水蒸气    b．降低温度   c．使用催化剂        d．加入氢气．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,反应速率的定量表示方法,化学平衡的影响因素,化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据υ=

△c

△t

计算反应速率；先计算出反应消耗的CO的浓度，再根据转化率公式计算；
（2）分别计算各物质的平衡浓度，根据平衡常数表达式计算K；
（3）①表中3min-4min之间各物质的浓度不变，850℃达到平衡，c（CO）=0.08mol/L，该反应为放热反应，升高温度逆向移动；
②反应在4min～5min，平衡向逆方向移动，根据平衡移动原理，结合选项判断；
由表中数据可知，5min～6minCO的浓度降低，CO₂浓度增大，浓度变化都是0.02mol/L，说明平衡向正反应移动，再结合水的浓度变化进行判断．

解答： 解：（1）υ（H₂O）=

△c

△t

=

0.3mol/L-0.18mol/L

4min

=0.03mol/（L?min）；
0～4min时，消耗的CO的浓度为：0.20mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L，则CO的转化率为

0.12

0.20

×100%=60%；
故答案为：0.03mol/（L?min）；60%；
（2）用三段式法计算：
        CO（g） 十  H₂O（g） CO₂（g）十  H₂ （g）
起始：0.20mol/L   0.30mol/L          0           0
转化：0.12mol/L   0.12mol/L      0.12mol/L     0.12mol/L
平衡：0.08mol/L  0.18mol/L       0.12mol/L     0.12mol/L
则K=

c(CO2)×c(H2)

c(CO)×c(H2O)

=

0.12mol/L×0.12mol/L

0.08mol/L×0.18mol/L

=1，
故答案为：1；
（3）①在高于850℃时发生反应，化学反应速率加快，一定在4min前达到化学平衡．另外从表中可看出反应在3min和4min时的各物质浓度相同，故3min-4min之间反应应处于平衡状态．由于是放热反应，温度升高，化学平衡向逆反应方向移动，C₁数值应大于0.08 mol/L．
故答案为：3-4min；大于；
②反应在4min-5min间，平衡向逆方向移动可能是升高温度、增大生成物浓度、减少反应物浓度等因素引起，故选d．表中5min-6min之间CO浓度减少，H₂O浓度增大，CO₂浓度增大，只有增加水蒸气，使化学平衡向正反应方向移动，故选a；
故答案为：d；a．

点评：本题综合考查化学平衡常数、平衡的有关计算和判断等问题，题目难度较大，将图表信息和图象信息相结合来分析是解答的关键，较好的考查学生的能力．