Question

在體積為1L的兩個恒容密閉容器中，分別充入1molCO和1molH₂O（g）的混合氣體，進行如下化學反應：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），反應物CO的物質(zhì)的量在不同溫度時物質(zhì)的量隨時間的變化如下表所示，回答下列問題：

	0min	10min	20min	30min	40min	50min
830℃	1mol	0.8mol	0.65mol	0.55mol	0.5mol	0.5mol
1100℃	1mol	0.75mol	0.6mol	0.6mol	0.6mol	0.6mol

（1）1100℃時，前10min該反應的化學反應速率v（CO₂）=______，830℃平衡后CO轉(zhuǎn)化率的為______．
（2）1100℃時化學平衡常數(shù)K=______，該反應為______反應（填“吸熱”和“放熱”）．
（3）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是______．
（a）容器中壓強不變           （b）混合氣體中c（CO）不變
（c）v_逆（H₂）=v_正（H₂O）          （d）c（CO₂）=c（CO）
（4）1100℃時達到平衡后，若向容器中再充入2molCO和2molH₂O（g），平衡______
______移動（選填“向正反應方向”或“向逆反應方向”或“不”），再達到平衡時，H₂百分含量______（選填“增大”或“減小”或“不變”）．
（5）830℃時，若在體積為2L的密閉容器中充入1molCO₂和1molH₂的混合氣體，60min時反應達平衡狀態(tài)，畫出c（CO）和c（H₂）隨時間變化而變化的趨勢圖．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)v=計算一氧化碳的反應速率，再根據(jù)一氧化碳和二氧化碳的關(guān)系計算二氧化碳的反應速率；一氧化碳的轉(zhuǎn)化率=；
（2）化學平衡常數(shù)K=生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，根據(jù)平衡時一氧化碳的物質(zhì)的量確定該反應是放熱反應還是吸熱反應；
（3）反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度、含量等不再發(fā)生變化，以及由此衍生的其它量不變，可由此進行判斷．
（4）增大反應物濃度，平衡向正反應方向移動，該反應是一個反應前后氣體體積不變的可逆反應，壓強對平衡無影響；
（5）反應開始時，一氧化碳的濃度為0，氫氣的濃度是=0.5mol/L，隨著反應的進行，氫氣的濃度逐漸減小，一氧化碳的濃度逐漸增大，當60min時，一氧化碳和氫氣的濃度相等，反應達到平衡狀態(tài)，據(jù)此畫出圖象．
解答：解：（1）v（CO）===0.025mol/（L．min），反應方程式中一氧化碳和二氧化碳的計量數(shù)相等，所以其反應速率相等，則二氧化碳的反應速率是0.025mol/（L．min），
一氧化碳的轉(zhuǎn)化率===50%，
故答案為：0.025mol/（L．min）；50%；
（2）反應達到平衡狀態(tài)時，C（CO）==0.6mol/L，則一氧化碳反應的物質(zhì)的量濃度是0.4mol/L，氫氣、一氧化碳、二氧化碳和水反應的物質(zhì)的量濃度相等，所以氫氣和二氧化碳的物質(zhì)的量濃度是0.4mol/L，水的物質(zhì)的量濃度是0.6mol/L，則K====0.44，
升高溫度，一氧化碳的平衡物質(zhì)的量增大，則平衡向逆反應方向移動，正反應是放熱反應，
故答案為：（或0.44）；放熱；
（3）（a）該反應是反應前后氣體體積不變的化學反應，所以無論反應是否達到平衡狀態(tài)，容器中壓強始終不變，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯誤；   
（b）反應達到平衡狀態(tài)時，反應體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變，所以混合氣體中c（CO）不變能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)，故正確；
（c）v_逆（H₂）=v_正（H₂O）時，反應達到平衡狀態(tài)，故正確；          
（d）無論反應是否達到平衡狀態(tài)，c（CO₂）與c（CO）都有可能相等，與反應初始濃度和轉(zhuǎn)化率有關(guān)，所以不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)，故錯誤；
故選bc；
（4）1100℃時達到平衡后，若向容器中再充入2molCO和2molH₂O（g），反應物濃度增大平衡向正反應方向移動，
該反應是一個反應前后氣體體積不變的可逆反應，壓強對平衡無影響，所以再達到平衡時，H₂百分含量不變，
故答案為：向正反應方向；不變；
（5）反應開始時，一氧化碳的濃度為0，氫氣的濃度是=0.5mol/L，隨著反應的進行，氫氣的濃度逐漸減小，一氧化碳的濃度逐漸增大，當60min時，一氧化碳和氫氣的濃度相等，反應達到平衡狀態(tài)，其圖象為，
故答案為：．
點評：本題考查了反應速率的計算、平衡常數(shù)的計算、平衡狀態(tài)的判斷等知識點，難度不大，注意平衡狀態(tài)的判斷中，只有反應前后改變的物理量才能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)．