Question

500℃下發(fā)生如下反應(yīng)H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）△H＜0，在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中，投入H₂（g）和CO₂（g），其起始濃度如表所示．（已知此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

9

4

）

起始濃度	甲	乙	丙
c（H2）/mol/L	0.010	0.020	0.020
c（CO2）/mol/L	0.010	0.010	0.020

（1）平衡時(shí)，甲中CO₂轉(zhuǎn)化率為

60%

在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中CO₂轉(zhuǎn)化率大小比較

乙＞丙=甲

（2）丙中達(dá)平衡需要20s，則反應(yīng)速率v（CO₂）=

0.0006mol/（L?s）

（3）甲中的反應(yīng)速率-時(shí)間圖象如圖，在圖中畫出丙的反應(yīng)速率-時(shí)間圖象．
（4）升高溫度，平衡常數(shù)K

小于

9

4

（填“大于”“小于”“等于”）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)及平衡常數(shù)，利用三段式計(jì)算出甲中二氧化碳的轉(zhuǎn)化率；根據(jù)該反應(yīng)是體積不變的反應(yīng)及氫氣和二氧化碳的量判斷甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中CO₂轉(zhuǎn)化率大�。�
（2）根據(jù)甲和丙為等效平衡，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率與甲的相等，根據(jù)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率計(jì)算出二氧化碳的反應(yīng)速率；
（3）根據(jù)丙中反應(yīng)物濃度可知，丙的正逆反應(yīng)速率都比甲的反應(yīng)速率大；
（4）根據(jù)該反應(yīng)△H＜0，溫度升高，平衡向著逆向移動(dòng)．

解答：解：（1）設(shè)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為x，
        H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）
反應(yīng)前 0.01mol     0.010mol       0          0
轉(zhuǎn)化   0.01xmol    0.01xmol    0.01xmol   0.01xmol
平衡   0.01-0.01x  0.01-0.01x  0.01xmol   0.01xmol    
化學(xué)平衡常數(shù)為：K=

0.01x×0.01x

(0.01-0.01x)?(0.01-0.01x)

=

9

4

，
解得x=3（舍棄）或x=60%；
反應(yīng)H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）中，方程式兩邊化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等，壓強(qiáng)不影響化學(xué)平衡，所以甲和丙的轉(zhuǎn)化率相等，由于乙中氫氣物質(zhì)的量濃度比甲的氫氣濃度大，所以乙中二氧化碳的轉(zhuǎn)化率大于甲的，甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中CO₂轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系為：乙＞丙=甲，
故答案為：60%；乙＞丙=甲；
（2）根據(jù)反應(yīng)H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）可知，甲和丙為等效平衡，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率相同，
所以反應(yīng)消耗的二氧化碳的濃度為：0.020mol/L×60%=0.012mol/L，
丙中達(dá)平衡需要20s，
則反應(yīng)速率v（CO₂）=

0.012mol/L

20s

=0.0006mol/（L?s），
故答案為：0.0006mol/（L?s）；
（3）由于丙中二氧化碳與氫氣的濃度都大于甲的，所以反應(yīng)過程中正逆反應(yīng)速率都大于甲的反應(yīng)速率，且達(dá)到平衡時(shí)丙的反應(yīng)速率大于甲的，據(jù)此畫出圖象為：

故答案為：

（4）反應(yīng)H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）△H＜0，溫度升高，平衡向著逆向移動(dòng)，水蒸氣、一氧化碳濃度減小，氫氣、二氧化碳濃度減小，所以化學(xué)平衡常數(shù)減小，
故答案為：＜．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)及化學(xué)平衡的移動(dòng)，涉及了化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、溫度對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)的影響、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算等知識(shí)，本題難度不大，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)分析完成．