Question

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＋H₂(g)反應過程中測定的部分數據見下表（表中t₁＞t₂）：

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

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）保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH₂O，與原平衡相比，達到新平衡時CO轉化率    （填“增大”或“減小”或“不變” 下同），H₂O的體積分數      
（4）溫度升至800℃，該反應平衡常數為0.64，則正反應為     反應（填“放熱”或“吸熱”）。

Answer 1

（1）0.20/t₁  （2）0.40    （3）增大 增大 （4）放熱

試題分析：（1）在化學反應中速率比等于反應方程式各物質的化學計量數之比。反應在t₁min內的平均速率為v(H₂)＝V(CO)="(" 1.2-0.8)mol÷2L÷t₁min=0.20/t₁mol/( L·min).（2）CO(g)+H₂O(g)CO₂+H₂.在t1時n(CO)=0.80mol.變化了0.4mol.則n（H₂O）=0.2mol.n(CO₂)=n(H₂) =0.4mol.由于t2<t1.說明在t1時反應已經達到平衡。因為反應前后物質的量保持不變，保持其他條件不變，平衡常數不會改變，起始時向容器中充入0.60molCO和1.20 molH₂O，與起始時向容器中充入0.60molH2O和1.20 molCO效果是一致的，到達平衡時，n(CO₂)＝0.40 mol。（3）在其它條件不變的情況下，增大某反應物的濃度，能使其它反應物的轉化率提高，而它本身的轉化率反而降低。保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20mol H₂O，即增大了反應物的濃度化學平衡向正反應方向移動。與原平衡相比，達到新平衡時CO轉化率增大，對H₂O來說。增大水蒸汽的濃度，平衡正向移動使水蒸氣的濃度減小，但平衡移動消耗量遠遠小于加入量，所以水的的體積分數增大。（4）溫度升至800℃，該反應平衡常數為0.64，減小。說明升高溫度，化學平衡向逆反應方向移動。根據平衡移動原理：升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動。逆反應是吸熱反應，所以正反應是放熱反應。