Question

2．在某一容積為5L的密閉容器內(nèi)，加入0.2mol的CO和0.2mol的H₂O，在催化劑存在的條件下高溫加熱，發(fā)生如下反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）．反應(yīng)中CO₂的濃度隨時(shí)間變化情況如圖：
（1）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)，CO的化學(xué)反應(yīng)速率為0.003mol/（L．min），反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，c（H₂）=0.03mol/L．
（2）判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是①③（填序號(hào)）．
①CO減少的速率和CO₂減少的速率相等
②CO、H₂O、CO₂、H₂的濃度都相等
③CO、H₂O、CO₂、H₂的濃度都不再發(fā)生變化．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，10min到達(dá)平衡，平衡時(shí)△c（CO₂）=0.03mol/L，由方程式可知△c（CO）=△c（H₂）=△c（CO₂），根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（CO）；
（2）可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的正逆速率相等，各組分的濃度、含量保持不變，由此衍生的其它一些量不變，判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不再變化說(shuō)明到達(dá)平衡．

解答 解：（1）由圖可知，10min到達(dá)平衡，平衡時(shí)△c（CO₂）=0.03mol/L，由方程式可知△c（CO）=△c（H₂）=△c（CO₂）=0.03mol/L，即平衡時(shí)c（H₂）=0.03mol/L，則v（CO）=$\frac{0.03mol/L}{10min}$=0.003mol/（L．min），故答案為：0.003mol/（L．min）；0.03mol/L；
（2）①CO減少的速率和CO₂減少的速率相等，而減少1molCO同時(shí)生成1mol二氧化碳，二氧化碳的生成速率與消耗速率相等，反應(yīng)到達(dá)平衡，故①正確；
②反應(yīng)各組分濃度與起始濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān)，平衡時(shí)不一定相等，故②錯(cuò)誤；
③CO、H₂O、CO₂、H₂的濃度都不再發(fā)生變化，說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡，故③正確，
故選：①③．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、平衡狀態(tài)判斷，比較基礎(chǔ)，注意判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不再變化說(shuō)明到達(dá)平衡．