Question

一定溫度下，在一固定體積的容器中，通入一定量的CO和H₂O，發(fā)生如下反應(yīng)：CO （g） 十H₂O （g）?CO₂（g） 十 H₂ （g）；△H＜0
（1）在850℃時(shí)，CO和H₂O濃度變化如圖，則 0～4min的平均反應(yīng)速率v（CO₂）=

 

mol?L^-1?min^-1
（2）t₁℃時(shí)，在相同容器中發(fā)生上述反應(yīng)，各物質(zhì)的濃度變化如表：
t₁℃時(shí)物質(zhì)濃度（mol/L）的變化

時(shí)間（min）	CO	H2O	CO2	H2
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	0.100	0.200	0.100	0.100
4	0.100	0.200	0.100	0.100
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

①計(jì)算t₁℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=

 

．
②t₁℃時(shí)，反應(yīng)在5min～6min間，平衡

 

移動(dòng)（填向左、向右或不 ），若在第5分鐘改變一種條件達(dá)到第6分鐘的濃度，改變的條件是

 

．
（3）t₂℃時(shí)，化學(xué)反應(yīng)CO （g）+H₂O （g）?CO₂（g）+H₂ （g）的平衡濃度符合c（CO₂）?c（H₂）=2c（CO）?c（H₂O），則t₂℃

 

850℃，判斷依據(jù)是：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線

專(zhuān)題：化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：（1）根據(jù)v=

△c

t

求得CO的速率，再利用速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，求得二氧化碳的速率；
（2）①根據(jù)平衡常數(shù)的定義求得；
②根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知，在5min～6min間，CO減小了0.02mol/L，水增加了0.05mol/L，CO₂增加了0.02mol/L，由此可以看出，CO減小的濃度等于CO₂增加的濃度，反應(yīng)正向移動(dòng)，它們變化的濃度也符合反應(yīng)中的計(jì)量數(shù)的關(guān)系，所以可以看出在第5分鐘時(shí)改變的條件是增加了水的濃度，據(jù)此答題；
（3）比較兩個(gè)溫度下的平衡常數(shù)的大小可以判斷出溫度的高低．

解答： 解：（1）根據(jù)v=

△c

t

求得CO的速率為

0.2-0.08

4

mol?L^-1?min^-1=0.03mol?L^-1?min^-1，在反應(yīng)中一氧化碳與二氧化碳計(jì)量數(shù)之比為1：1，根據(jù)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，可知二氧化碳的速率也為0.03mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.03；
（2）①根據(jù)題目表格中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)在3min時(shí)各組成成分的濃度不再變化，此時(shí)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡常數(shù)的定義可知K=

0.1×0.1

0.2×0.1

=0.5，
故答案為：0.5；
②根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知，在5min～6min間，CO減小了0.02mol/L，水增加了0.05mol/L，CO₂增加了0.02mol/L，由此可以看出，CO減小的濃度等于CO₂增加的濃度，反應(yīng)正向移動(dòng)，它們變化的濃度也符合反應(yīng)中的計(jì)量數(shù)的關(guān)系，所以可以看出在第5分鐘時(shí)改變的條件是增加了水的濃度，其增加的濃度為0.05mol/L+0.02mol/L=0.07mol/L，所以水的濃度增加到0.286mol/L，故答案為：向右；將H₂O （g）濃度增加到0.286 mol?L^-1；
（3）由于c（CO₂）?c（H₂）=2c（CO）?c（H₂O），根據(jù)平衡常數(shù)的定義可知，在t₂℃時(shí)，K=

c(CO2)?c(H2)

c(CO)?c(H2O)

=2，大于850℃的平衡常數(shù)1，平衡右移，而該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以溫度要低于850℃，故答案為：＜； t₂℃的平衡常數(shù)為2，大于850℃的平衡常數(shù)1，平衡右移．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了反應(yīng)速率的計(jì)算、平衡常數(shù)的計(jì)算、影響平衡移動(dòng)的因素及平衡常數(shù)的應(yīng)用，中等難度，解題的易錯(cuò)點(diǎn)在于第（3）小問(wèn)，平衡常數(shù)的應(yīng)用．