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(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），得到如下四組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)組	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol	達(dá)平衡所需時(shí)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(shí)驗(yàn)①中，4min內(nèi)的以v（H₂）表示的平均反應(yīng)速率為

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)②中，達(dá)到平衡時(shí)H₂O的轉(zhuǎn)化率為

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)③跟實(shí)驗(yàn)②相比，改變的條件是

 

．
（4）判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為

 

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

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：

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

△c

△t

計(jì)算；
（2）根據(jù)化學(xué)平衡三段式計(jì)算水的轉(zhuǎn)化量，計(jì)算出水的轉(zhuǎn)化率；
（3）實(shí)驗(yàn)③跟實(shí)驗(yàn)②相比，物質(zhì)起始量和平衡量均相同，只是達(dá)到平衡的時(shí)間縮短，故改變的條件是加入了催化劑；
（4）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各組分的濃度和百分含量不變；
（5）恒溫恒容下，實(shí)驗(yàn)④與實(shí)驗(yàn)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(jù)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(dá)到平衡時(shí)H₂O的轉(zhuǎn)化率為

0.5mol

1mol

×100%=50%，
故答案為：50%；
（3）實(shí)驗(yàn)③跟實(shí)驗(yàn)②相比，物質(zhì)起始量和平衡量均相同，只是達(dá)到平衡的時(shí)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(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；
B．密度=

氣體質(zhì)量

氣體體積

，反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）是一個(gè)氣體體積不變的反應(yīng)，故密度不隨反應(yīng)進(jìn)行而改變，故混合氣體的密度不隨時(shí)間改變說明不能反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C．c（CO）不隨時(shí)間改變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．

.

M

=

m

n

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

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算與化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，難度不大，根據(jù)簡單的計(jì)算公式即可解答．