Question

【題目】Ⅰ在某一容積為5 L的密閉容器內，加入 0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O，在催化劑存在和800℃的條件下加熱，發生如下反應：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）；ΔH＞0反應中CO2的濃度隨時間變化情況如下圖：

（1）根據上圖數據，反應開始至達到平衡時，CO的化學反應速率為v（CO）＝ mol/（L·min）；反應達平衡時，c（H2）＝________ mol/L，該溫度下的平衡常數K 。

（2） 判斷該反應達到平衡的依據是________________。

① CO減少的化學反應速率和CO2減少的化學反應速率相等

② CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等

③ CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發生變化

④ 正、逆反應速率都為零

（3）如要一開始加入0.1 mol的CO、0.1 mol的H2O、0.1 mol的CO2和0.1 mol的H2，在相同的條件下，反應達平衡時，c（H2O）＝_____________mol/L。

Ⅱ、在含有I-、Cl-的混合溶液中，逐滴加入一定量AgNO3溶液，當AgCl開始沉淀時，溶液中 為：___________，已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=8.5×10-17。

Answer 1

【答案】Ⅰ、（1）0.003；0.03；9（2）①③（3）0.01Ⅱ、4.7×10-7

【解析】

試題分析：Ⅰ、（1）v（CO2）=（0.03mol/L0）÷10min＝0.003mol/（L·min），根據同一反應中同一時間段內各物質的反應速率之比等于其計量數之比得v（CO）＝v（CO2）=0.003mol/（L·min）；平衡時CO2的濃度是0.03mol/L，則根據方程式可知生成氫氣的濃度是0.03mol/L；

CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）

開始（mol/L） 0.04 0.04 0 0

反應（mol/L） 0.03 0.03 0.03 0.03

平衡（mol/L） 0.01 0.01 0.03 0.03

因此該反應化學平衡常數K=c（CO2）·c（H2）/c（CO）·c（H2O）=（0.03×0.03）/（0.01×0.01）＝9；

（2）①CO減少的化學反應速率和CO2減少的化學反應速率相等表示正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，正確；②CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等，該反應不一定達到平衡狀態，與反應初始濃度及轉化率有關，錯誤；③CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發生變化，正逆反應速率相等，該反應達到平衡狀態，正確；④平衡時正、逆反應速率相等，但不為零，錯誤，答案選①③；

（3）設平衡時c（CO）為xmol/L，

CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）

開始（mol/L） 0.02 0.02 0.02 0.02

反應（mol/L） 0.02-x 0.02-x 0.02-x 0.02-x

平衡（mol/L） x x 0.04-x 0.04-x

溫度不變，化學平衡常數不變，所以化學平衡常數K=（0.04x）·（0.04x）/x·x＝9，解得x＝0.01；

Ⅱ、當AgCl開始沉淀時，溶液中。