Question

13．在2L的密閉容器中，高溫下發(fā)生下列反應(yīng)：
C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）
其中H₂O．CO 的物質(zhì)的量（mol）隨時間（min）的
變化曲線如圖所示：
（1）寫出上述反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式（不必計算結(jié)果）：
K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$
（2）前1min內(nèi)水蒸氣的平均反應(yīng)速率為：υ（H₂O）=0.1 mol•L^-1•min^-1．
（3）反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時間是1min-2min和3～5 min．
（4）當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行至2min時，升高了溫度，使曲線發(fā)生如圖所示的變化，則正反應(yīng)是吸 （填“吸”或“放”）熱反應(yīng)．
（5）當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行至5min時，改變了某一個條件，使曲線發(fā)生如圖所示的變化，該條件可能是下述中的② （填寫編號）．
①增加了CO   ②增加了H₂O蒸氣   ③加入了催化劑    ④擴(kuò)大了容器體積．

Answer 1

分析 （1）C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積，注意固體不寫入表達(dá)式；
（2）前1min內(nèi)水蒸氣物質(zhì)的量變化為1.4mol-1.2mol，反應(yīng)速率v=$\frac{△c}{△t}$計算；
（3）圖象分析物質(zhì)水、一氧化碳物質(zhì)的量不變的時間段為平衡狀態(tài)；
（4）圖象分析可知升溫一氧化碳物質(zhì)的量增大，水蒸氣物質(zhì)的量減小，說明平衡正向進(jìn)行；
（5）反應(yīng)至第5min時，CO的物質(zhì)的量不變，水的物質(zhì)的量增大，說明改變的量是水的物質(zhì)的量．

解答 解：（1）C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$，
故答案為：$\frac{c（CO）c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$；
（2）前1min內(nèi)水蒸氣物質(zhì)的量變化為1.4mol-1.2mol=0.2mol，則水蒸氣的平均反應(yīng)速率為：υ（H₂O）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{1min}$=0.1mol/（L•min），
故答案為：0.1mol/（L•min）；
（3）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)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，可由此判斷1～2 min、3～5 min時間段反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，
故答案為：1～2 min、3～5 min； 
（4）升溫一氧化碳物質(zhì)的量增大，水蒸氣物質(zhì)的量減小，說明平衡正向進(jìn)行，正反應(yīng)方向為吸熱反應(yīng)，
故答案為：吸；
（5）反應(yīng)至第5min時，CO的物質(zhì)的量不變，水的物質(zhì)的量增大，說明改變的量是增加水的物質(zhì)的量，隨反應(yīng)進(jìn)行水蒸氣減小，一氧化碳增大，平衡正向進(jìn)行；
①、增加了CO，瞬間水物質(zhì)的量不變，圖象不符合，故①錯誤；
②、增加了水蒸氣，5min時，CO的物質(zhì)的量不變，水的物質(zhì)的量增大，故②正確；
③、催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，一氧化碳，水等物質(zhì)的量不變，圖象不符合，故③錯誤；
④、擴(kuò)大了容器體積減小了壓強，平衡正向進(jìn)行，水物質(zhì)的量減小，不符合圖象變化，故④錯誤；
故答案為：②．

點評 本題考查了圖象分析判斷、平衡常數(shù)、反應(yīng)速率計算、平衡影響因素等知識，主要是化學(xué)平衡 原理的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．