Question

某溫度時，在體積為5L的密閉容器中加入2mol Fe（s）與1mol H₂O（g），t₁秒時，H₂的物質(zhì)的量為0.20mol，到第t₂秒時恰好達到平衡，此時H₂的物質(zhì)的量為0.35mol．
（1）t₁～t₂這段時間內(nèi)的化學反應(yīng)速率v（H₂）=

0.03

t2-t1

mol?L^-1?s^-1

．
（2）若繼續(xù)加入2mol Fe（s），則逆反應(yīng)速率

不變

（填“增大”“減小”或“不變”，下同），繼續(xù)通入1mol H₂O（g），則正反應(yīng)速率

增大

，H₂的物質(zhì)的量

增大

．
（3）該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率隨時間變化的關(guān)系如圖所示．t₁時改變了某種條件，改變的條件可能是

加入催化劑

、

升高溫度

（填寫2項）．

Answer 1

分析：（1）t₁～t₂這段時間內(nèi)氫氣的濃度變化計算出氫氣的反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)固體不影響反應(yīng)速率和化學平衡判斷；根據(jù)反應(yīng)物濃度增大，正反應(yīng)速率增大，生成物物質(zhì)的量增大完成；
（3）根據(jù)t₁時逆反應(yīng)速率變化判斷改變的條件．

解答：解：鐵與水蒸氣反應(yīng)的方程式為：3Fe+4H₂O（g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂ ，
（1）t₁～t₂這段時間內(nèi)氫氣的濃度變化為：0.35mol-0.20mol=0.15mol，這段時間內(nèi)的化學反應(yīng)速率v（H₂）=

0.15mol 5L

t2-t1

=

0.03

t2-t1

mol?L^-1?s^-1，
 故答案為：

0.03

t2-t1

mol?L^-1?s^-1；
（2）在固體有剩余的情況下，增加或減少固體的質(zhì)量，對反應(yīng)速率以及限度均無影響；加入水蒸氣，反應(yīng)物濃度增大，正反應(yīng)速率增大，氫氣的物質(zhì)的量增大，
故答案為：不變；增大；增大；
（3）t₁時反應(yīng)未達到平衡，改變條件后逆反應(yīng)速率突然增大，且繼續(xù)增大，可知為加入催化劑或升高溫度或增大氣體反應(yīng)物濃度，
故答案為：加入催化劑或升高溫度（或增大氣體反應(yīng)物濃度）．

點評：本題考查了化學反應(yīng)速率的計算、化學反應(yīng)速率的影響因素，題目難度中等，可以根據(jù)平衡移動原理進行分析條件對化學平衡的影響．