Question

將不同量的H₂O(氣)和CO氣體分別通入到一體積為1 L的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：H₂O(g)+CO(g)CO₂(g)+H₂(g)；得到以下三組數(shù)據(jù)，據(jù)此回答下列問題：

實(shí)驗(yàn)組	溫度	起始量		平衡量		達(dá)到平衡所需時(shí)間
		H2O	CO	H2	CO
1	650 ℃	1 mol	2 mol	0.8 mol	1.2 mol	5 min
2	900 ℃	0.5 mol	1 mol	0.2 mol	0.8 mol	3 min
3	900 ℃	a	b	c	d	t

(1)①由以上數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)1中以v(CO₂)表示的反應(yīng)速率為___________。

②該反應(yīng)在650 ℃時(shí)平衡常數(shù)數(shù)值為___________，該反應(yīng)的逆反應(yīng)為___________(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。

③若實(shí)驗(yàn)3要達(dá)到與實(shí)驗(yàn)2相同的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等)，且t＜3 min，則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是___________。

(2)下圖1、2表示上述反應(yīng)在時(shí)刻t₁達(dá)到平衡，在時(shí)刻t₂因改變某個(gè)條件而發(fā)生變化的情況：

     

圖1                                    圖2

①圖1中時(shí)刻t₂發(fā)生改變的條件可能是________________________(寫一條即可，下同)。

②圖2中時(shí)刻t₂發(fā)生改變的條件可能是__________________________________________。

(3)在850 ℃時(shí)，其平衡常數(shù)K=1，850 ℃時(shí)在該容器中同時(shí)充入1.0 mol CO，3.0 mol H₂O，1.0 mol CO₂，5.0 mol H₂，此時(shí)反應(yīng)向___________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行，平衡時(shí)CO₂的物質(zhì)的量為___________。

Answer 1

(1)①0.16 mol·(L·min)^-1  ②(或2.67)  吸  ③b=2a＞1

(2)①加入催化劑或縮小容器體積

②降溫或增加H₂O(g)的量

(3)逆反應(yīng)  0.8 mol

解析：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡。(1)①根據(jù)方程式計(jì)算可得，實(shí)驗(yàn)1中達(dá)到平衡時(shí)CO₂的物質(zhì)的量為0.8 mol。以v(CO₂)表示的反應(yīng)速率為：0.8 mol÷1 L÷5 min=0.16 mol·L^-1·min^-1。②根據(jù)K=計(jì)算可得該反應(yīng)在650 ℃時(shí)平衡常數(shù)數(shù)值為。第二組溫度比第一組高，反應(yīng)物物質(zhì)的量比第一組減半，但是平衡時(shí)H₂的物質(zhì)的量比第一組的一半少，表明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其逆反應(yīng)則為吸熱反應(yīng)。