【題目】在一體積為10L的容器中,通入一定量的CO和H2O(g),在850℃時發(fā)生如下反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g).CO和H2O(g)濃度變化如圖
(1)0~4min的平均反應速率v(CO)=molL﹣1min﹣1
(2)該條件下,此反應的平衡常數(shù)K=(寫表達式).
(3)該反應平衡時CO的轉化率為
(4)能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是 . A.容器中壓強不變 B.混合氣體中c(CO)不變
C.v(H2=v(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
若降低溫度,該反應的K值將 , 該反應的化學反應速率將(填“增大”“減小”或“不變”).
(5)t℃(高于850℃)時,在相同容器中發(fā)生上述反應,容器內各物質的濃度變化如表.

時間(min)

CO

H2O

CO2

H2

0

0.200

0.300

0

0

2

0.138

0.238

0.062

0J062

3

c1

c2

c3

c3

4

c1

c2

c3

c3

5

0.116

0216

0.084

6

0.096

0.266

0.104

①c1數(shù)值0.08molL﹣1(填大于、小于或等于).
②反應在4min~5min間,平衡向逆方向移動,可能的原因是 , 表中5min~6min之間數(shù)值發(fā)生變化,可能的原因是
a.增加水蒸氣 b.降低溫度 c.使用催化劑 d.增加氫氣濃度.

【答案】
(1)0.03
(2)
(3)60%
(4)BC;增大;減小
(5)大于;D;A
【解析】解:(1)由圖可知,CO起始濃度為0.2mol/L、H2O的起始濃度為0.3mol/L,850℃時4min達到平衡,平衡時CO的濃度為0.08mol/L,則:

CO(g)+

H2O(g)

CO2(g)+

H2(g)

開始濃度(mol/L):

0.2

0.3

0

0

變化濃度(mol/L):

0.12

0.12

0.12

0.12

平衡濃度(mol/L):

0.08

0.18

0.12

0.12

v(CO)= =0.03mol/(L.min),
所以答案是:0.03;(2)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
平衡常數(shù)K= ,
所以答案是: ;(3)依據(jù)(1)中的計算得到CO轉化率= ×100%=60%;
所以答案是:60%;(4)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g).所以是氣體體積不變的放熱反應,
A.反應前后氣體系數(shù)和相等,容器中壓強始終保持不變,不能說明反應達到了平衡,故A錯誤;
B.混合氣體中c (CO)不變的狀態(tài)是化學平衡狀態(tài)的特征,故B正確;
C.速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比為正反應速率之比,v(H2=v(H2O)說明水的正逆反應速率是相等的,反應達到了平衡狀態(tài),故C正確;
D.c(CO2)=c(CO)狀態(tài)不是化學平衡狀態(tài)的特征,故D錯誤;
故選BC;
起始濃度與(1)中相同,而(1)中850℃平衡時CO濃度為0.08mol/L,正反應為放熱反應,平衡常數(shù)只受溫度的影響,反應是放熱反應,若降低溫度,平衡正向進行,該反應的K值將增大,反應的化學反應速率將減小,
所以答案是:BC;增大;減小;(5)①由表中數(shù)據(jù)可知,3min、4min時都應個組分的濃度相同,故處于平衡狀態(tài);該反應正反應是放熱反應,升高溫度平衡向逆反應移動,故該溫度下平衡時CO的濃度比原平衡850℃大,即c1>0.08,
所以答案是:大于;
②反應中△c(CO)=△c(H2O)=△c(CO2)=△c(H2),由表中數(shù)據(jù)可知,5min時與開始相比CO、H2O、CO2的濃度變化之比為1:1:1,平衡向逆反應移動,故可能升高溫度、降低壓強或增大氫氣的濃度,故選D;
表中5min﹣6min之間,CO濃度降低0.02mol/L、H2O的濃度增大0.05mol/L、CO2的濃度增大0.02mol/L,故應該是增大水蒸氣的濃度,故選A,
所以答案是:D;A.
【考點精析】本題主要考查了化學平衡狀態(tài)本質及特征和化學平衡的計算的相關知識點,需要掌握化學平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應仍在進行;“定”即反應混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學平衡;與途徑無關,外界條件不變,可逆反應無論是從正反應開始,還是從逆反應開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效);反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%;產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%才能正確解答此題.

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化學鍵

C﹣C

C﹣H

H﹣H

C﹣O

C≡O

O﹣H

鍵能/kJ/mol

348

413

436

358

x

463


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H+

Cl

SO42

c/mol/L

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2

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