Question

【題目】700℃時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O，發生反應：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)反應過程中測定的部分數據見下表（表中t2＞t1）：

反應時間/min	n(CO)/mol	n (H2O)/ mol
0	1.20	0.60
t1		0.20
t2	0.80

依據題意回答下列問題：

（1）反應在t1min內的平均速率為v(H2)＝____________mol·L－1·min－1

（2）保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O，到達平衡時，n(CO2)＝____________mol。

（3）溫度升至800℃，上述反應平衡常數為0.64，則正反應為__________反應（填“放熱”或“吸熱”）。

（4）700℃時，向容積2L的密閉容器中充入CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)的物質的量分別為1.20mol、2.00mol、1.20mol、1.20mol，則此時該反應v（正）______v（逆）（填“>”、“<”或“=”）。

（5）若該容器體積不變，能判斷反應達到平衡的是_______________。

①c(CO)與c(H2)的比值保持不變；②v(CO2)正＝v(H2O)逆；③體系的壓強不再發生變化；④混合氣體的密度不變；⑤體系的溫度不再發生變化；⑥氣體的平均相對分子質量不變

Answer 1

【答案】 0.40 放熱 > ①②⑤

【解析】

⑴反應在t1min內水的物質的量改變量為0.4mol，則氫氣增加量為0.4 mol，再計算速率。

⑵先計算原反應的平衡常數，再根據已知條件假設轉化量再根據平衡常數進行計算。

⑶溫度升至800℃，上述反應平衡常數為0.64，平衡常數減小，平衡逆向移動，說明逆向是吸熱反應，正向為放熱反應。

⑷根據此時的濃度商與K比較判斷反應正逆反應速率大小。

⑸①c(CO)與c(H2)的比值保持不變，能判斷反應達到平衡，故①符合題意；②v(CO2)正＝v(H2O)逆，一正一逆，速率相等，能判斷反應達到平衡，故②符合題意；③該反應是等體積反應，體系的壓強始終不改變，不能判斷反應達到平衡，故③不符合題意；④氣體質量不變，容器體積不變，密度始終不變，不能判斷反應達到平衡，故④不符合題意；⑤該反應是放熱反應，溫度會升高，當體系的溫度不再發生變化則達到平衡，故⑤符合題意；⑥氣體的平均相對分子質量不變，氣體質量，物質的量都沒有改變，相對分子質量不變，不能判斷反應達到平衡，故⑥不符合題意。

⑴反應在t1min內水的物質的量改變量為0.4mol，則氫氣增加量為0.4 mol，因此平均速率為，故答案為：。

⑵

，

，解得x = 0.4，故答案為：0.4。

⑶溫度升至800℃，上述反應平衡常數為0.64，平衡常數減小，平衡逆向移動，說明逆向是吸熱反應，正向為放熱反應，故答案為：放熱。

⑷700℃時，向容積2L的密閉容器中充入CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)的物質的量分別為1.20mol、2.00mol、1.20mol、1.20mol，，則此時該反應v（正）> v（逆），故答案為：>。

⑸①c(CO)與c(H2)的比值保持不變，能判斷反應達到平衡，故①符合題意；②v(CO2)正＝v(H2O)逆，一正一逆，速率相等，能判斷反應達到平衡，故②符合題意；③該反應是等體積反應，體系的壓強始終不改變，不能判斷反應達到平衡，故③不符合題意；④氣體質量不變，容器體積不變，密度始終不變，不能判斷反應達到平衡，故④不符合題意；⑤該反應是放熱反應，溫度會升高，當體系的溫度不再發生變化則達到平衡，故⑤符合題意；⑥氣體的平均相對分子質量不變，氣體質量，物質的量都沒有改變，相對分子質量不變，不能判斷反應達到平衡，故⑥不符合題意；綜上所述，答案為①②⑤。