Question

【題目】一定溫度下在體積為5 L的密閉容器中發生可逆反應。(Ⅰ)若某可逆反應的化學平衡常數表達式為:K=

(1)寫出該反應的化學方程式:

(2)能判斷該反應一定達到化學平衡狀態的依據是　　　　(填選項編號)。

A.容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化

B.v正(H2O)=v逆(H2)

C.容器中氣體的密度不隨時間而變化

D.容器中總質量不隨時間而變化

E.消耗n mol H2的同時消耗n mol CO

(Ⅱ)若該密閉容器中加入的是2 mol Fe(s)與1 mol H2O(g),t1秒時,H2的物質的量為0.20 mol,到第t2秒時恰好達到平衡,此時H2的物質的量為0.35 mol。

(1)t1～t2這段時間內的化學反應速率v(H2)=　　　　　　　　　　　。

(2)若繼續加入2 mol Fe(s),則平衡　　　　　　移動(填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或“不”),繼續通入1 mol H2O(g),再次達到平衡后,H2物質的量為 　　　　mol。

(3)該反應的逆反應速率隨時間變化的關系如圖。t1時改變了某種條件,改變的條件可能是　　　　　　　、　　　　　　　(填寫2項)。

Answer 1

【答案】 (Ⅰ)(1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2 (g)

(2)A、B、C　(Ⅱ)(1)0.03/(t2-t1)mol·L-1·s-1

(2)不　0.7　

(3)使用了催化劑　增大了H2的濃度

綜合演練

【解析】(Ⅰ)(1)根據化學平衡常數的定義,找出反應物、生成物以及系數,寫出方程式C(s)+H2O(g)CO(g)+H2 (g)。

(2)由于C是固體,因此隨著反應的進行,容器中氣體的平均相對分子質量隨著時間而變化,A正確; v正(H2O)=v逆(H2),說明正、逆反應速率相等,B對;由于C是固體,因此隨著反應的進行,容器中氣體的質量隨著時間而變化,而體積不變,因此密度隨時間而變化,而總質量一直不發生變化,所以C可作為判斷平衡的標志,而D不能。消耗n mol H2的同時消耗n mol CO均為逆反應速率,不能判斷該反應一定達到化學平衡狀態。

(Ⅱ)(1)v(H2)=(0.35-0.20) mol/5 L·(t2-t1)=0.03/(t2-t1) mol·L-1·s-1。

(2)Fe為固體,加入2 mol Fe,則平衡不移動。再通入1 mol H2O(g),相當于在原來通入1 mol H2O(g)的基礎上濃度加倍,相當于加壓,但由于該反應前后氣體體積不變,所以相對于通入1 mol H2O(g)時處于相同的平衡狀態,但各物質的濃度是原來的2倍,所以n(H2)=0.7 mol。

(3)使用催化劑、增大H2的濃度均可提高逆反應速率。