Question

在體積為1L的兩個恒容密閉容器中，分別充入1molCO和1molH₂O（g）的混合氣體，進行如下化學反應：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），反應物CO的物質的量在不同溫度時物質的量隨時間的變化如下表所示，回答下列問題：

	0min	10min	20min	30min	40min	50min
830℃	1mol	0.8mol	0.65mol	0.55mol	0.5mol	0.5mol
1100℃	1mol	0.75mol	0.6mol	0.6mol	0.6mol	0.6mol

（1）1100℃時，前10min該反應的化學反應速率v（CO₂）=

0.025mol/（L．min）

，830℃平衡后CO轉化率的為

50%

．
（2）1100℃時化學平衡常數K=

0.44

，該反應為

放熱

反應（填“吸熱”和“放熱”）．
（3）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據是

bc

．
（a）容器中壓強不變           （b）混合氣體中c（CO）不變
（c）v_逆（H₂）=v_正（H₂O）          （d）c（CO₂）=c（CO）
（4）1100℃時達到平衡后，若向容器中再充入2molCO和2molH₂O（g），平衡

無此空

向正反應方向移動

移動（選填“向正反應方向”或“向逆反應方向”或“不”），再達到平衡時，H₂百分含量

不變

（選填“增大”或“減小”或“不變”）．
（5）830℃時，若在體積為2L的密閉容器中充入1molCO₂和1molH₂的混合氣體，60min時反應達平衡狀態(tài)，畫出c（CO）和c（H₂）隨時間變化而變化的趨勢圖．

Answer 1

分析：（1）根據v=

△n V

△t

計算一氧化碳的反應速率，再根據一氧化碳和二氧化碳的關系計算二氧化碳的反應速率；一氧化碳的轉化率=

反應的CO的物質的量

反應初始時CO的總的物質的量

×100%；
（2）化學平衡常數K=生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，根據平衡時一氧化碳的物質的量確定該反應是放熱反應還是吸熱反應；
（3）反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，平衡時各種物質的物質的量、濃度、含量等不再發(fā)生變化，以及由此衍生的其它量不變，可由此進行判斷．
（4）增大反應物濃度，平衡向正反應方向移動，該反應是一個反應前后氣體體積不變的可逆反應，壓強對平衡無影響；
（5）反應開始時，一氧化碳的濃度為0，氫氣的濃度是

1mol

2L

=0.5mol/L，隨著反應的進行，氫氣的濃度逐漸減小，一氧化碳的濃度逐漸增大，當60min時，一氧化碳和氫氣的濃度相等，反應達到平衡狀態(tài)，據此畫出圖象．

解答：解：（1）v（CO）=

△n V

△t

=

(1-0.5)mol 1L

40min

=0.025mol/（L．min），反應方程式中一氧化碳和二氧化碳的計量數相等，所以其反應速率相等，則二氧化碳的反應速率是0.025mol/（L．min），
一氧化碳的轉化率=

反應的CO的物質的量

反應初始時CO的總的物質的量

×100%=

(1-0.5)mol

1mol

×100%=50%，
故答案為：0.025mol/（L．min）；50%；
（2）反應達到平衡狀態(tài)時，C（CO）=

0.6mol

1L

=0.6mol/L，則一氧化碳反應的物質的量濃度是0.4mol/L，氫氣、一氧化碳、二氧化碳和水反應的物質的量濃度相等，所以氫氣和二氧化碳的物質的量濃度是0.4mol/L，水的物質的量濃度是0.6mol/L，則K=

C(CO)．C(H2O)

C(H2)．C(CO2)

=

0.6mol/L×0.6mol/L

0.4mol/L×0.4mol/L

=

9

4

=0.44，
升高溫度，一氧化碳的平衡物質的量增大，則平衡向逆反應方向移動，正反應是放熱反應，
故答案為：

9

4

（或0.44）；放熱；
（3）（a）該反應是反應前后氣體體積不變的化學反應，所以無論反應是否達到平衡狀態(tài)，容器中壓強始終不變，所以不能據此判斷平衡狀態(tài)，故錯誤；   
（b）反應達到平衡狀態(tài)時，反應體系中各物質的物質的量濃度不變，所以混合氣體中c（CO）不變能作為平衡狀態(tài)的判斷依據，故正確；
（c）v_逆（H₂）=v_正（H₂O）時，反應達到平衡狀態(tài)，故正確；          
（d）無論反應是否達到平衡狀態(tài)，c（CO₂）與c（CO）都有可能相等，與反應初始濃度和轉化率有關，所以不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據，故錯誤；
故選bc；
（4）1100℃時達到平衡后，若向容器中再充入2molCO和2molH₂O（g），反應物濃度增大平衡向正反應方向移動，
該反應是一個反應前后氣體體積不變的可逆反應，壓強對平衡無影響，所以再達到平衡時，H₂百分含量不變，
故答案為：向正反應方向；不變；
（5）反應開始時，一氧化碳的濃度為0，氫氣的濃度是

1mol

2L

=0.5mol/L，隨著反應的進行，氫氣的濃度逐漸減小，一氧化碳的濃度逐漸增大，當60min時，一氧化碳和氫氣的濃度相等，反應達到平衡狀態(tài)，其圖象為，
故答案為：．

點評：本題考查了反應速率的計算、平衡常數的計算、平衡狀態(tài)的判斷等知識點，難度不大，注意平衡狀態(tài)的判斷中，只有反應前后改變的物理量才能作為判斷平衡狀態(tài)的依據．