Question

【題目】在一個(gè)體積為2L的密閉容器中，高溫下發(fā)生反應(yīng)：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，其中，H2O、CO的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如下圖所示。

(1)寫出上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=______。

(2)計(jì)算第1min內(nèi)v(H2O)=_______。

(3)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間段是_______。

(4)若反應(yīng)進(jìn)行至2min時(shí)，改變了溫度，使曲線發(fā)生了如下圖所示的變化，則溫度是____，(填“升高、降低、不變”)，正反應(yīng)是_____(填“吸熱、放熱”)反應(yīng)。

(5)反應(yīng)至5min時(shí)，若也只改變了某一個(gè)條件，使曲線發(fā)生如上圖所示的變化，該條件可能是下述中的____(填寫編號(hào))。

①增加了CO； ②增加了水蒸氣； ③加了催化劑； ④擴(kuò)大了容器體積。

Answer 1

【答案】 0.1 mol/(L·min) 1-2、3-5 升高 吸熱 ②

【解析】

(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義書寫表達(dá)式；

(2)根據(jù)反應(yīng)速率v=計(jì)算用水表示的化學(xué)反應(yīng)速率；

(3)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，任何物質(zhì)的物質(zhì)的量及濃度不變；

(4)反應(yīng)進(jìn)行至2min時(shí)，根據(jù)圖象知，相同時(shí)間內(nèi)，水和一氧化碳的物質(zhì)的量變化量大于0~1min內(nèi)，說(shuō)明反應(yīng)速率增大，根據(jù)壓強(qiáng)和溫度對(duì)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響分析；

(5)反應(yīng)至第5min時(shí)，CO的物質(zhì)的量不變，水的物質(zhì)的量增大，說(shuō)明改變的量是水的物質(zhì)的量。

(1)化學(xué)平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各種生成物濃度冪之積與各種反應(yīng)物濃度冪之積的比，則對(duì)于反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)來(lái)說(shuō)，其化學(xué)平衡常數(shù)K=；

(2)根據(jù)圖象可知，在第一個(gè)平衡時(shí)段的H2O的物質(zhì)的量由1.4mol變?yōu)?/span>1.2mol，變化了0.2mol，反應(yīng)容器為2L，反應(yīng)時(shí)間為1min，則用H2O的濃度變化表示反應(yīng)速率為v(H2O)==0.1mol/(L·min)；

(3)由于反應(yīng)容器的容積不變，任何物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，根據(jù)圖象可知反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的時(shí)間段為1~2min、3~5min；

(4)反應(yīng)進(jìn)行至2min時(shí)，根據(jù)圖象知，相同時(shí)間內(nèi)，水和一氧化碳的物質(zhì)的量變化量大于0~1min內(nèi)，說(shuō)明反應(yīng)速率增大，水蒸氣的物質(zhì)的量減少，一氧化碳的物質(zhì)的量增加，說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，說(shuō)明該改變的條件只能是升高溫度，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；

(5)反應(yīng)至第5min時(shí)，CO的物質(zhì)的量不變，水的物質(zhì)的量增大，說(shuō)明改變的量是增加水的物質(zhì)的量，隨反應(yīng)進(jìn)行水蒸氣減小，一氧化碳增大，平衡正向進(jìn)行，故合理選項(xiàng)是②。