Question

11．一定溫度下在體積為5L的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)．
（I）若某可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂ （g）；．
（Ⅱ）若該密閉容器中加人的是2molFe（a）與1molH₂O（g）．發(fā)生3Fe（s）+4H₂O（g）?Fe₃O₄（s）+4H₂（g）△H＜0，t₁秒時(shí)，H₂的物質(zhì)的量為0.20mol，到第t₂稱時(shí)恰好達(dá)到平衡．此時(shí)H₂的物質(zhì)的量為0.35mol．
（1）t₁-t₂這段時(shí)間內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率v（H₂）$\frac{0.03}{{t}_{2}-{t}_{1}}$mol•L^-1•s^-1．
（2）若繼續(xù)加人2molFe（s），則平衡不移動(dòng)（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”）．再繼續(xù)通人1mol H₂O（g）．達(dá)到平衡后．H₂物質(zhì)的量為0.7mol．
（3）該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖．t₃時(shí)改變了某種條件．改變的條件是升高了溫度或增大了H₂的濃度．

Answer 1

分析 （Ⅰ）化學(xué)平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，生成物濃度的系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪之積的比，由碳元素守恒可知，反應(yīng)物中有固體碳；
（Ⅱ）（1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（H₂）；
（2）Fe是固體，加入Fe后，平衡不移動(dòng)；再繼續(xù)通入1mol H₂O（g），等效為開始通入2mol H₂O（g），等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，水蒸汽轉(zhuǎn)化率不變；
（3）如右圖t₃時(shí)刻，逆反應(yīng)反應(yīng)速率突然增大，而后逆反應(yīng)速率減小，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行．

解答 解：（Ⅰ）（Ⅰ）化學(xué)平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，生成物濃度的系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪之積的比，由碳元素守恒可知，反應(yīng)物中有固體碳，所以方程式為：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂ （g），
故答案為：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂ （g）；
（Ⅱ）（1）v（H₂）=$\frac{\frac{0.35mol-0.2mol}{5L}}{（{t}_{2}-{t}_{1}）s}$=$\frac{0.03}{{t}_{2}-{t}_{1}}$mol•L^-1•s^-1，
故答案為：$\frac{0.03}{{t}_{2}-{t}_{1}}$mol•L^-1•s^-1；
（2）Fe是固體，加入Fe后，平衡不移動(dòng)；再繼續(xù)通入1mol H₂O（g），等效為開始通入2mol H₂O（g），等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，水蒸汽轉(zhuǎn)化率不變，達(dá)到平衡后H₂物質(zhì)的量為2×0.35mol=0.7mol，
故答案為：不；0.7；
（3）如右圖t₃時(shí)刻，逆反應(yīng)反應(yīng)速率突然增大，而后逆反應(yīng)速率減小，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，可能是增大氫氣濃度，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，也可能是升高溫度，
故答案為：升高了溫度或增大了H₂的濃度．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算及影響因素、反應(yīng)速率計(jì)算、平衡常數(shù)等，側(cè)重考查學(xué)生分析解決問題能力，難度中等．