Question

在一體積為10L的容器中，通入一定量的CO和H₂O，在85℃時發(fā)生如下反應：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-Q kJ/mol CO和H₂O濃度變化如圖，則
（1）0-4min的平均反應速率v（CO）=

0.003

mol/（L?min）
（2）下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是

ce

．
a、每消耗1mol CO₂的同時生成l molH₂O  b、體系壓強保持不變
c、v_正（CO）=v_逆（CO₂）    d、容器中混合氣體的密度保持不變
e、混合氣體中H₂O的體積分數保持不變    f、CO₂和H₂的體積比保持不變
t₁℃時物質濃度（mol/L）的變化

時間	CO	H2O	CO2	H2
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	C1	C2	C3	C3
4	C1	C2	C3	C3
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

（3）t℃（高于850℃）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上表．
①表中3min-4min之間反應處于

平衡

狀態(tài)；C₁數值

大于

0.08mol/L（填大于、小于或等于）．
②反應在4min-5min之間，平衡向逆方向移動，可能的原因是

d

（單選），表中5min-6min之間數值發(fā)生變化，可能的原因是

a

（單選）．
a．增加水蒸氣    b．降低溫度
c．使用催化劑    d．增加氫氣濃度．

Answer 1

分析：（1）根據v（CO）=

△C

△t

計算CO的平均反應速率；
（2）可逆反應達到平衡狀態(tài)時，同一物質的正逆反應速率相等，平衡體系中各物質的物質的量濃度不變、百分含量不變，據此判斷；
（3）①可逆反應達到平衡狀態(tài)，平衡體系中各物質的物質的量濃度不變，該反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動；
②根據4min-5min之間、5min-6min之間，各物質的濃度變化判斷改變的條件．

解答：解：（1）v（CO）=

△C

△t

=

(0.20-0.08)mol/L

4min

=0.03mol/L．min，故答案為：0.03mol/L．min；
（2）a、無論反應是否達到平衡狀態(tài)，每消耗1mol CO₂的同時生成l molH₂O，所以不能作為判斷平衡的依據，故錯誤；
b、該反應是一個反應前后氣體體積不變的可逆反應，無論反應是否達到平衡狀態(tài)，體系壓強始終保持不變，所以不能作為判斷平衡的依據，故錯誤；
c、當v_正（CO）=v_逆（CO₂）時，該反應達到平衡狀態(tài)，所以可以作為判斷平衡的依據，故正確；    
d、反應前后氣體的質量不變，容器的體積不變，所以氣體的密度始終不變，所以容器中混合氣體的密度保持不變不能作為判斷平衡的依據，故錯誤；
e、反應達到平衡狀態(tài)時，各物質的體積不變，所以混合氣體中H₂O的體積分數保持不變可以作為判斷平衡的依據，故正確；
f、無論反應是否達到平衡狀態(tài)，CO₂和H₂的體積比可能都保持不變，這與反應起始濃度和轉化率有關，所以不能作為判斷平衡的依據，故錯誤；
故選ce；
（3）①3min、4min時，各物質的物質的量濃度不變，所以該反應達到平衡狀態(tài)；
該CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）反應是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，所以t℃（高于850℃）時，C₁數值大于850℃CO的濃度，所以C₁＞0.08mol/L，
故答案為：平衡；＞；
②C₁＞0.08mol/L，則C₃＜0.12mol/L，C₂＞0.18mol/L，4min-5min之間，平衡向逆方向移動，二氧化碳的濃度降低，一氧化碳和水蒸氣的濃度都增大，所以改變的條件是增大氫氣的濃度；
5min-6min之間，一氧化碳濃度減小，水蒸氣和二氧化碳濃度增大，平衡向正反應方向移動，則改變的條件是增大水蒸氣的濃度；
故答案為：d；a．

點評：本題考查了化學平衡的有關知識，難點是確定（3）②題中改變的條件，明確C₁、C₃、C₂的大小是解本題的關鍵，要結合溫度對化學平衡的影響來分析解答即可，難點較大．