Question

在體積為1L的兩個(gè)恒容密閉容器中，分別充入1molCO和1molH₂O（g）的混合氣體，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），反應(yīng)物CO的物質(zhì)的量在不同溫度時(shí)物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如下表所示，回答下列問(wèn)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(shí)，前10min該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率v（CO₂）=______，830℃平衡后CO轉(zhuǎn)化率的為_(kāi)_____．
（2）1100℃時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)K=______，該反應(yīng)為_(kāi)_____反應(yīng)（填“吸熱”和“放熱”）．
（3）能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是______．
（a）容器中壓強(qiáng)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(shí)達(dá)到平衡后，若向容器中再充入2molCO和2molH₂O（g），平衡______
______移動(dòng)（選填“向正反應(yīng)方向”或“向逆反應(yīng)方向”或“不”），再達(dá)到平衡時(shí)，H₂百分含量______（選填“增大”或“減小”或“不變”）．
（5）830℃時(shí)，若在體積為2L的密閉容器中充入1molCO₂和1molH₂的混合氣體，60min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，畫(huà)出c（CO）和c（H₂）隨時(shí)間變化而變化的趨勢(shì)圖．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)v=計(jì)算一氧化碳的反應(yīng)速率，再根據(jù)一氧化碳和二氧化碳的關(guān)系計(jì)算二氧化碳的反應(yīng)速率；一氧化碳的轉(zhuǎn)化率=；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)K=生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，根據(jù)平衡時(shí)一氧化碳的物質(zhì)的量確定該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)；
（3）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)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(jìn)行判斷．
（4）增大反應(yīng)物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)對(duì)平衡無(wú)影響；
（5）反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，一氧化碳的濃度為0，氫氣的濃度是=0.5mol/L，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氫氣的濃度逐漸減小，一氧化碳的濃度逐漸增大，當(dāng)60min時(shí)，一氧化碳和氫氣的濃度相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，據(jù)此畫(huà)出圖象．
解答：解：（1）v（CO）===0.025mol/（L．min），反應(yīng)方程式中一氧化碳和二氧化碳的計(jì)量數(shù)相等，所以其反應(yīng)速率相等，則二氧化碳的反應(yīng)速率是0.025mol/（L．min），
一氧化碳的轉(zhuǎn)化率===50%，
故答案為：0.025mol/（L．min）；50%；
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，C（CO）==0.6mol/L，則一氧化碳反應(yīng)的物質(zhì)的量濃度是0.4mol/L，氫氣、一氧化碳、二氧化碳和水反應(yīng)的物質(zhì)的量濃度相等，所以氫氣和二氧化碳的物質(zhì)的量濃度是0.4mol/L，水的物質(zhì)的量濃度是0.6mol/L，則K====0.44，
升高溫度，一氧化碳的平衡物質(zhì)的量增大，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，
故答案為：（或0.44）；放熱；
（3）（a）該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的化學(xué)反應(yīng)，所以無(wú)論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，容器中壓強(qiáng)始終不變，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；   
（b）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)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(jù)，故正確；
（c）v_逆（H₂）=v_正（H₂O）時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；          
（d）無(wú)論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，c（CO₂）與c（CO）都有可能相等，與反應(yīng)初始濃度和轉(zhuǎn)化率有關(guān)，所以不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)，故錯(cuò)誤；
故選bc；
（4）1100℃時(shí)達(dá)到平衡后，若向容器中再充入2molCO和2molH₂O（g），反應(yīng)物濃度增大平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，
該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)對(duì)平衡無(wú)影響，所以再達(dá)到平衡時(shí)，H₂百分含量不變，
故答案為：向正反應(yīng)方向；不變；
（5）反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，一氧化碳的濃度為0，氫氣的濃度是=0.5mol/L，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氫氣的濃度逐漸減小，一氧化碳的濃度逐漸增大，當(dāng)60min時(shí)，一氧化碳和氫氣的濃度相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，其圖象為，
故答案為：．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了反應(yīng)速率的計(jì)算、平衡常數(shù)的計(jì)算、平衡狀態(tài)的判斷等知識(shí)點(diǎn)，難度不大，注意平衡狀態(tài)的判斷中，只有反應(yīng)前后改變的物理量才能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)．