Question

（10分）在一定溫度下的某容積可變的密閉容器中，建立下列化學平衡：
C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)  , 試分析和回答下列問題：
（1）可認定上述可逆反應在一定條件下已達到化學平衡狀態的是    。

A．體系的壓強不再發生變化

B．v正(CO)＝v逆(H2O)

C．生成n mol CO的同時生成n mol H2

D．1 mol H－H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H－O鍵

（2）若上述化學平衡狀態從正反應方向開始建立，達到平衡后，縮小平衡體系的體積，則容器內氣體的平均摩爾質量將     （填“不變”、“變小”、“變大”）。
（3）若上述化學平衡狀態從正、逆兩反應方向同時建立[即起始時同時投放C(s)、H₂O(g)、CO(g)、H₂(g)]，達到平衡后，試討論：
① 容積內氣體混合物的平均摩爾質量的取值范圍是             。
② 若給平衡體系加壓，請參照起始投放的氣體物質的平均摩爾質量（設定為₁），分別給出的變化：（填“增大”、“減小”、“不變”）

1的取值	的變化
1＜12
1＝12	不變
1＞12

Answer 1

（1）B、D（2分） （2）變大（2分） （3）①2＜＜28（2分）
② 減小；（2分）增大（2分）。

試題分析：（1）達到平衡狀態的標志是正反應速率等于逆反應速率，B正確，D正確。這個反應不論是否平衡，壓強都不會改變。C選項中都描述的是正反應速率。（2）縮小平衡體積，平衡不移動，但是密度增大，平均摩爾質量變大。（3）①可以看到只有三種是氣體，相對分子質量分別為H₂O(18)，CO(28)，H₂(2)，混合之后，混合氣體的平均相對分子質量不應該大于最大的28，也不能小于最小的2，理解方法就是極限法，假設絕大多數氣體是H₂，只有一點點H₂O和CO，平均相對分子質量將會非常接近2。由于題目中沒有給平衡常數，所以任何氣體的組合都是可以的。所以答案為2<M<28。
②設反應平衡時候（加壓之前）H₂O為a mol，CO為b mol，H₂為c mol
加壓以后，平衡要向逆反應方向移動，設反應了x mol（x應該小于b，c中最小的那個）
達到新平衡后，三種物質的物質量為a+x b-x c-x 摩爾
根據平均相對分子質量的計算公式

很容易得到18a+28b+2c=M1(a+b+c)
消去18a+28b+2c，得

然后觀察這個式子，進行討論即可。
（1）當M₁=12時，M=M₁，平均相對分子質量不變
（2）當M₁>12時，后面的分式為正，平均相對分子質量變大
（3）當M₁<12時，后面的分式為負，平均相對分子質量變小
點評：本題采用漸進的題目難度來考查化學反應平衡原理，綜合性較強，題目難度不大。