Question

在一体积为10L的容器中，通入一定量的CO和H₂O，在85℃时发生如下反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-Q kJ/mol CO和H₂O浓度变化如图，则
（1）0-4min的平均反应速率v（CO）=______mol/（L?min）
（2）下列能说明反应达到平衡状态的是______．
a、每消耗1mol CO₂的同时生成l molH₂O  b、体系压强保持不变
c、v_正（CO）=v_逆（CO₂）    d、容器中混合气体的密度保持不变
e、混合气体中H₂O的体积分数保持不变    f、CO₂和H₂的体积比保持不变
t₁℃时物质浓度（mol/L）的变化

时间	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3min-4min之间反应处于______状态；C₁数值______0.08mol/L（填大于、小于或等于）．
②反应在4min-5min之间，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．增加水蒸气    b．降低温度
c．使用催化剂    d．增加氢气浓度．

Answer 1

（1）v（CO）=

△C

△t

=

(0.20-0.08)mol/L

4min

=0.03mol/L．min，故答案为：0.03mol/L．min；
（2）a、无论反应是否达到平衡状态，每消耗1mol CO₂的同时生成l molH₂O，所以不能作为判断平衡的依据，故错误；
b、该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，无论反应是否达到平衡状态，体系压强始终保持不变，所以不能作为判断平衡的依据，故错误；
c、当v_正（CO）=v_逆（CO₂）时，该反应达到平衡状态，所以可以作为判断平衡的依据，故正确；    
d、反应前后气体的质量不变，容器的体积不变，所以气体的密度始终不变，所以容器中混合气体的密度保持不变不能作为判断平衡的依据，故错误；
e、反应达到平衡状态时，各物质的体积不变，所以混合气体中H₂O的体积分数保持不变可以作为判断平衡的依据，故正确；
f、无论反应是否达到平衡状态，CO₂和H₂的体积比可能都保持不变，这与反应起始浓度和转化率有关，所以不能作为判断平衡的依据，故错误；
故选ce；
（3）①3min、4min时，各物质的物质的量浓度不变，所以该反应达到平衡状态；
该CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以t℃（高于850℃）时，C₁数值大于850℃CO的浓度，所以C₁＞0.08mol/L，
故答案为：平衡；＞；
②C₁＞0.08mol/L，则C₃＜0.12mol/L，C₂＞0.18mol/L，4min-5min之间，平衡向逆方向移动，二氧化碳的浓度降低，一氧化碳和水蒸气的浓度都增大，所以改变的条件是增大氢气的浓度；
5min-6min之间，一氧化碳浓度减小，水蒸气和二氧化碳浓度增大，平衡向正反应方向移动，则改变的条件是增大水蒸气的浓度；
故答案为：d；a．