Question

【題目】某實驗小組在T1溫度下，向容積為1L的恒容密閉容器中，同時通入0.1mol CO(g)和0.1mol H2O(g)，發(fā)生反應：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)△H＝a kJ·mol－1。測得CO2的物質的量濃度隨時間的變化關系如圖所示。

(1)0～10min內，CO的平均反應速率為_____________

(2)T1溫度下，該反應的平衡常數K為_______________(用分數表示)。

(3)已知：I.H2的燃燒熱 △H＝－285.8 kJ·mol－1；

II.CO的燃燒熱 △H＝－283 kJ·mol－1；

III.H2O(g)H2O(l) △H＝－44 kJ·mol－1。則a＝______________

(4)T1溫度下，某時刻另一實驗小組測得反應容器中有關數據為c(CO)＝0.6 mol·L－1、c(H2O)＝1.6 mol·L－1、c(H2)＝0.4 mol·L－1、c(CO2)＝0.4 mol·L－1，則該反應在下一時刻將_______ (填“向正反應方向進行”“向逆反應方向進行”或“達到平衡”)，判斷依據是___________________。

Answer 1

【答案】0.003 mol/(L·min) -41.2 向正反應方向進行 Q=，所以該反應向正反應方向進行

【解析】

(1)根據圖中信息可知，0～10min內，CO2的平均反應速率為v(CO2)==0.003 mol/(L·min)；根據反應CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)中化學反應速率之比等于計量數之比可知，v(CO)=v(CO2)=0.003 mol/(L·min)；

(2)T1溫度下，根據三段式可知，

CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

開始時的濃度（mol/L） 0.1 0.1 0 0

改變的濃度（mol/L） 0.03 0.03 0.03 0.03

平衡時的濃度（mol/L） 0.07 0.07 0.03 0.03

該反應的平衡常數K==；

(3)已知：I.H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H1＝－285.8 kJ·mol－1；

II.CO(g)+ O2(g)=CO2 (g) △H2＝－283 kJ·mol－1；

III.H2O(g)H2O(l) △H3＝－44 kJ·mol－1

根據蓋斯定律，由II- I + III得反應CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H＝－283 kJ·mol－1-（－285.8 kJ·mol－1）－44 kJ·mol－1=a kJ·mol－1。則a＝-41.2；

(4)T1溫度下，某時刻另一實驗小組測得反應容器中有關數據為c(CO)＝0.6 mol·L－1、c(H2O)＝1.6 mol·L－1、c(H2)＝0.4 mol·L－1、c(CO2)＝0.4 mol·L－1，則該反應在下一時刻將向正反應方向進行，判斷依據是Q=，所以該反應向正反應方向進行。