Question

將一定量的CO和水蒸氣分別通入5L的恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），得到如下四組數據：

實驗組	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol	達平衡所需時間/min
		H2O	CO	CO2
	600	2	4	1.6	4
	800	1	2	0.5	3
	800	1	2	0.5	2
	800	2	4	x	/

（1）實驗①中，4min內的以v（H₂）表示的平均反應速率為

 

．
（2）實驗②中，達到平衡時H₂O的轉化率為

 

．
（3）實驗③跟實驗②相比，改變的條件是

 

．
（4）判斷該反應是否達到平衡的依據為

 

．
A．CO₂和H₂O的生成速率相等
B．混合氣體的密度不隨時間改變
C．c（CO）不隨時間改變
D．混合氣體平均相對分子質量不隨時間改變
（5）實驗④中，x=

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：

分析：（1）根據二氧化碳的濃度該變量計算出氫氣的濃度變化量，根據反應速率v=

△c

△t

計算；
（2）根據化學平衡三段式計算水的轉化量，計算出水的轉化率；
（3）實驗③跟實驗②相比，物質起始量和平衡量均相同，只是達到平衡的時間縮短，故改變的條件是加入了催化劑；
（4）反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各組分的濃度和百分含量不變；
（5）恒溫恒容下，實驗④與實驗②中水、CO的起始量成比例，故二者為等效平衡．

解答： 解：（1）二氧化碳的濃度變化量為

1.6mol

5L

=0.32mol/L，根據CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），氫氣的濃度變化量為0.32mol/L，故v（H₂）=

△c

△t

=

0.32mol/L

4min

=0.08mol/（L?min），故答案為：0.08mol/（L?min）；
（2）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol）2       1         0       0
變化（mol）0.5     0.5       0.5     0.5
平衡（mol）1.5     0.5       0.5     0.5
達到平衡時H₂O的轉化率為

0.5mol

1mol

×100%=50%，
故答案為：50%；
（3）實驗③跟實驗②相比，物質起始量和平衡量均相同，只是達到平衡的時間縮短，故改變的條件是加入了催化劑，故答案為：加入催化劑；
（4）A．CO₂和H₂O的生成速率相等，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故A正確；
B．密度=

氣體質量

氣體體積

，反應CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）是一個氣體體積不變的反應，故密度不隨反應進行而改變，故混合氣體的密度不隨時間改變說明不能反應達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；
C．c（CO）不隨時間改變，說明反應達到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．

.

M

=

m

n

，反應CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）是一個氣體體積不變的反應，故混合氣體平均相對分子質量不隨時間改變，若混合氣體平均相對分子質量不隨時間改變不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故D錯誤；
故答案為：AC；
（5）恒溫恒容下，實驗④與實驗②中水、CO的起始量成比例，故二者為等效平衡，實驗④平衡時二氧化碳的量為實驗②中的2倍，故x=1，故答案為：1．

點評：本題考查了化學平衡的計算與化學平衡狀態(tài)的判斷，難度不大，根據簡單的計算公式即可解答．