Question

2012年8月24日，武漢市一家有色金屬制造廠發(fā)生氨氣泄露事故。已知在一定溫度下，合成氨工業(yè)原料氣H₂制備涉及下面的兩個反應：
C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)；
CO(g)＋H₂O(g)H₂(g)＋CO₂(g)。
(1)判斷反應CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。(多選、漏選、錯選均不得分)
A．容器內壓強不變          B．混合氣體中c(CO)不變
C．v_正(H₂)＝v_逆(H₂O)  D．c(CO₂)＝c(CO)
(2)在2 L定容密閉容器中通入1 mol N₂(g)和3 mol H₂(g)，發(fā)生反應：3H₂(g)＋N₂(g) 2NH₃(g)，ΔH＜0，測得壓強－時間圖像如圖甲，測得p₂＝0.6p₁，此時溫度與起始溫度相同，在達到平衡前某一時刻(t₁)若僅改變一種條件，得到如乙圖像。

①若圖中c＝1.6 mol，則改變的條件是________(填字母)；
②若圖中c＜1.6 mol，則改變的條件是__________(填字母)；此時該反應的平衡常數(shù)____________。(填字母)(填“增大”、“減小”、“不變”)
A．升溫　　　B．降溫　　　C．加壓　　　D．減壓　　　E．加催化劑
(3)如(2)題中圖甲，平衡時氫氣的轉化率為________。

(4)工業(yè)上可利用如下反應：H₂O (g)＋CH₄ (g)  CO(g)＋3H₂(g)制備CO和H₂。在一定條件下1 L的密閉容器中充入0.3 mol H₂O和0.2 mol CH₄，測得H₂(g)和CH₄(g)的物質的量濃度隨時間變化曲線如右圖所示：0～4 s內，用CO(g)表示的反應速率為____________。

Answer 1

(1)BC　(2) ①E　②A　減小
(3)80%　(4)0.025 mol/(L·s)

(1)該反應前后氣體物質的量不變，故壓強不能用來判斷是否達到平衡狀態(tài)的標志，選項B、C由平衡狀態(tài)特征及本質可知可作為判斷反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)；選項D與平衡狀態(tài)無直接關系；
(2)　　3H₂(g) ＋N₂(g)2NH₃(g)，
投料　  3 mol  1 mol      0
轉化量  3x     x           2x
平衡量 3－3x   1－x        2x
反應前后的壓強比等于物質的量比即(4－2x)∶4＝0.6，x＝0.8, c＝1.6 mol，平衡沒移動，但速率加快，所以改變的條件是使用催化劑；c<1.6 mol，逆向移動，且速率加快，只能升高溫度。
(3)由(2)可以求出氫氣的轉化率為80%。
(4)0～4 s內，v(CO)＝v(CH₄)＝0.025 mol/(L·s)。