Question

已知在1273K時(shí)反應(yīng)Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）的平衡常數(shù)K=1.5；現(xiàn)在固定容積為2.0L的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)，試解答下列問(wèn)題：
（1）其他條件不變，縮小該容器體積，反應(yīng)速率

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）若降溫后H₂的百分含量減少，則正反應(yīng)是

 

反應(yīng)（選填“吸熱”、“放熱”）．
（3）能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

；
a．混合氣體的壓強(qiáng)保持不變
b．H₂的濃度不再改變
c．消耗H₂O的物質(zhì)的量與生成H₂的物質(zhì)的量之比為1：1
d．Fe、H₂O、FeO、H₂的物質(zhì)的量之比為1：1：1：1
（4）若向上述密閉容器中投入0.80mol還原鐵粉，充入水蒸氣濃度為0.50mol?L^-1，加熱到1273K．
①當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到C（H₂）=0.2mol?L^-1時(shí)，試判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡：

 

（“是”或“否”），此時(shí)v_正

 

v_逆（填“大于”“小于”或“等于”）．
②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，則容器中H₂O（g）的物質(zhì)的量為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡移動(dòng)原理,化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專(zhuān)題：

分析：（1）其他條件不變，縮小該容器體積，各組分濃度變大，濃度越大速率越快；
（2）若降溫后H₂的百分含量減少，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，則逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
（3）能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是各種條件下正逆反應(yīng)速率是否相等，或各組分的濃度是否不再隨時(shí)間的改變而改變；
（4）①比較濃度商和平衡常數(shù)的大小關(guān)系，然后來(lái)判斷正逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系；
②由平衡常數(shù)求平衡時(shí)H₂O（g）的濃度，從而求出物質(zhì)的量．

解答： 解：（1）其他條件不變，縮小該容器體積，各組分濃度變大，濃度越大速率越快，故答案為：增大；
（2）若降溫后H₂的百分含量減少，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，則逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故答案為：吸熱；
（3）a．混合氣體的壓強(qiáng)保持不變，未平衡時(shí)就是不變的量，不能作為平衡的標(biāo)志，故a不選；
b．H₂的濃度不再改變，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)平衡狀態(tài)，故選b；
c．消耗H₂O的物質(zhì)的量與生成H₂的物質(zhì)的量之比為1：1，未平衡時(shí)就是相等的，不能作為平衡狀態(tài)的標(biāo)志，故c不選；
d．Fe、H₂O、FeO、H₂的物質(zhì)的量之比為1：1：1：1，不代表不變，故不能作為平衡狀態(tài)的標(biāo)志，故d不選；
故答案為：b；
（4）①Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）
初起                0.50mol?L^-1  0
變化          0.2mol?L^-1  0.2mol?L^-1
某時(shí)刻       0.3mol?L^-1                0.2mol?L^-1
即Qc=

0.2

0.3

＜K=1.5，未平衡，平衡正向移動(dòng)，
故答案為：否；大于；
②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）
初起           0.50mol?L^-1            0
變化                 x                x
平衡            0.5mol?L^-1-x          x
則

x

0.5-x

=K=1.5，即x=0.3mol?L^-1，所以平衡時(shí)H₂O（g）的濃度為0.2mol?L^-1，則容器中H₂O（g）的物質(zhì)的量為0.2mol?L^-1×2.0L=0.4mol，
故答案為：0.4mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)的相關(guān)知識(shí)，運(yùn)用濃度商判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)平衡狀態(tài)，難度不大，比較簡(jiǎn)單．