Question

【題目】按要求回答下列問題：

I.將等物質(zhì)的量的A、B混合放于2 L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。經(jīng)5 min后達到平衡，平衡時測得D的濃度為0.5mol/L，c(A)∶c(B)=3：5，v(C)=0．1 mol/(L·min)。則：

(1)x=________。

(2)前5 min內(nèi)B的反應(yīng)速率v(B)=_________。

(3)平衡時A的轉(zhuǎn)化率為_________。

II.水蒸氣通過炙熱的碳層發(fā)生反應(yīng)：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H。

(4)已知：K(300℃)＜K(350℃)，則該反應(yīng)是_________熱反應(yīng)。

(5)上述反應(yīng)在t0時刻達到平衡，在t1時刻改變某一條件后正反應(yīng)速率(v正)隨時間的變化如下圖所示，填出對應(yīng)的編號。

① 縮小容器體積_________；

② 降低溫度 ____________；

(6)已知反應(yīng)①CO(g)+CuO(g)CO2(g)+Cu(s)，②H2(g)+CuO(g)Cu(s)+H2O(g)，在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K1和K2，該溫度下反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)K=__________(用K1和K2表示)。

Answer 1

【答案】2 0.05mol/( L·min) 50％ 吸 b f K=

【解析】

Ⅰ．先設(shè)A、B的物質(zhì)的量為nmol，根據(jù)反應(yīng)速率與化學計量數(shù)之間的關(guān)系結(jié)合三段式解答；

Ⅱ．（4）溫度越高平衡常數(shù)越大說明升溫平衡正向進行；

（5）根據(jù)外界條件對反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響分析判斷；

（6）根據(jù)化學平衡常數(shù)表達式，進行推導判斷。

I．D的濃度為0.5mol/L，所以D的物質(zhì)的量為1mol，C物質(zhì)的量=0.1mol/（Lmin）×2L×5min=1mol，設(shè)A、B的物質(zhì)的量為nmol，則

3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)

起始量（mol） n n 0 0

轉(zhuǎn)化量（mol） 1.5 0.5 1 1

平衡量（mol）（n-1.5） （n-0.5） 1 1

同一容器中，c（A）：c（B）=n（A）：n（B）=（n-1.5）：（n-0.5）=3：5，解得n=3

（1）C的反應(yīng)速率是0.1mol/（Lmin），C物質(zhì)的量=0.1mol/（Lmin）×2L×5min=1mol，1.5x÷3=1，所以x=2；

（2）C的反應(yīng)速率是0.1mol/（Lmin），根據(jù)同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計量數(shù)之比，所以B的反應(yīng)速率是0.5×0.1mol/（Lmin）=0.05mol/（Lmin）；

（3）A的轉(zhuǎn)化率為1.5mol/3mol×100%=50%；

Ⅱ．（4）已知：K（300℃）＜K（350℃），隨溫度升高平衡常數(shù)增大，說明平衡正向進行，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；

（5）①縮小容器體積，壓強增大，瞬間正逆反應(yīng)速率都增大，平均向逆反應(yīng)方向移動，逆反應(yīng)速率增大更多，隨后正反應(yīng)速率增大到新平衡，故曲線b符合；

②降低溫度，瞬間正逆反應(yīng)速率都減小，平均向逆反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)速率減小更多，隨后正反應(yīng)速率增大到新平衡，到達新平衡時的速率小于原平衡的速率，曲線f符合；

（6）反應(yīng)CO(g)+CuO(g)CO2(g)+Cu(s)的平衡常數(shù)K1=c(CO2)/c(CO)，反應(yīng)H2(g)+CuO(g)Cu(s)+H2O(g)的平衡常數(shù)K2=c(H2O)/c(H2)，反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)為K=[c(CO2)·c(H2)]/[c(CO)·c(H2O)]=K1/K2。