Question

一定溫度下，在一固定體積的容器中，通人一定量的CO和H₂O，發(fā)生如下反應：CO(g)十H₂O(g)CO₂(g)十H₂ (g)；△H<0

（1）在850℃時，CO和H₂O濃度變化如下左圖，則 0～4min的平均反應速率v(CO)＝_            _mol·L^－1·min^－1

（2）t₁℃時，在相同容器中發(fā)生上述反應，容器內各物質的濃度變化如右上表。

①計算t₁℃該反應的平衡常數為             ，t₁℃          850℃（填大于、小于或等于）。判斷依據是________                        _______。

②t₁℃時，反應在4min—5min間，平衡           移動（填“向左”、“向右”或“不移動”），可能的原因是________。

a．增加CO的濃度               b．增加H₂的濃度

c．加壓                         d．使用催化劑

（3）t₂℃時，反應CO₂(g)十H₂ (g)CO(g)十H₂O(g)的平衡濃度符合[CO₂]·[H₂]＝2[CO]·[H₂O]，則t₂℃          850℃（填大于、小于或等于）。

Answer 1

（1）0.03

（2）①0.5  大于  該反應正反應為放熱反應，化學平衡常數隨溫度的升高而減小

② 向左  b

（3）小于

解析:

（1）0—4min CO的平均反應速率為：

v(CO)＝(0.20－0.08) mol·L^－1/4 min＝0.03 mol·L^－1·min^－1

（2）t₁℃時3min—4min為平衡狀態(tài)，該反應的平衡常數為：

K(t₁℃)＝{[CO₂]·[H₂]}/{[CO]·[H₂O]}＝(0.100×0.100)/( 0.100×0.200)＝0.5 

由左圖知：850℃時，CO、H₂O、CO₂、H₂的平衡濃度分別為：0.08 mol·L^－1、0.18 mol·L^－1＝0.12 mol·L^－1、(0.20－0.08) mol·L^－1＝0.12 mol·L^－1、0.12 mol·L^－1，平衡常數為K(850℃)＝ (0.12×0.12)/( 0.18×0.08)＝1。K(t₁℃)<K(850℃)，故t₁℃大于850℃，因為該反應正反應為放熱反應，化學平衡常數隨溫度的升高而減小。

由右上表知：反應在4min—5min間，CO(g)和H₂O(g)的濃度增大，CO₂的濃度減小，只能是增加了H₂的濃度，平衡向左移動。

（3）850℃時，CO₂(g)十H₂ (g)CO(g)十H₂O(g)與原反應互為可逆反應，其平衡常數為K(850℃)也為1。t₂℃時，由[CO₂]·[H₂]＝2[CO]·[H₂O]得，該溫度下的平衡常數為：K(t₂℃)＝{[CO]·[H₂O]}/{[CO₂]·[H₂]}＝1/2<1，故t₂℃<850℃。