Question

【題目】在一體積為10L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850℃時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH＜0。CO和H2O的濃度變化如圖所示。

請(qǐng)解答下列各題：

（1）0～4min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO)＝___mol/(L·min)，v(H2)＝___mol/(L·min)，v(CO2)＝___mol/(L·min)。

（2）請(qǐng)你在圖中標(biāo)出CO2和H2的濃度變化。___

（3）T℃(高于850℃)時(shí)，在相同容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如表。

時(shí)間(min)	0	2	3	4	5	6
CO	0.200	0.138	c1	c1	0.116	0.096
H2O	0.300	0.238	c2	c2	0.216	0.266
CO2	0	0.062	c3	c3	0.084	0.104
H2	0	0.062	c4	c4

①表中3min～4min之間，反應(yīng)處于___狀態(tài)；c1___0.08mol/L(填“大于”、“小于”或“等于”)。

②反應(yīng)在4min～5min之間，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，可能的原因是___(單選)，表中5min～6min之間數(shù)值發(fā)生變化，可能的原因是___(單選)。

a．增加水蒸氣 b．降低溫度 c．使用催化劑 d．增加氫氣濃度

Answer 1

【答案】0.03 0.03 0.03 平衡 大于 d a

【解析】

(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率v=和反應(yīng)物、生成物的速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比分析即可；

(2)CO2和H2均為生成物，其兩者的濃度變化相同，反應(yīng)未開始時(shí)，CO2和H2的濃度均為0，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃度不斷增大，反應(yīng)進(jìn)行到4min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，結(jié)合平衡狀態(tài)計(jì)算CO2和H2的平衡濃度，即可畫出CO2和H2的濃度變化；

(3)①表中3min～4min之間各物質(zhì)的濃度不變，達(dá)到平衡狀態(tài)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度逆向移動(dòng)，c(CO)＞0.08mol/L；

②根據(jù)4min～5min之間、5min～6min之間，各物質(zhì)的濃度變化判斷改變的條件。

(1)υ(CO)===0.03mol/(Lmin)，根據(jù)反應(yīng)物和生成物的速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知v(H2)＝0.03mol/(L·min)，v(CO2)＝0.03mol/(L·min)；

(2)CO2和H2均為生成物，其兩者的濃度變化相同，反應(yīng)未開始時(shí)，CO2和H2的濃度均為0，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃度不斷增大，反應(yīng)進(jìn)行到4min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)CO和H2O的變化濃度均為0.12mol/L，則CO2和H2的平衡濃度也均為0.12mol/L，CO2和H2的濃度變化圖為；

(3)①表中3min～4min之間各物質(zhì)的濃度不變，達(dá)到平衡狀態(tài)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度逆向移動(dòng)，c(CO)＞0.08mol/L；

②c1＞0.08mol/L，則c3＜0.12mol/L，c2＞0.18mol/L，4min～5min之間，平衡向逆方向移動(dòng)，二氧化碳的濃度降低，一氧化碳和水蒸氣的濃度都增大，所以改變的條件是增大氫氣的濃度，故答案為d；5min～6min之間，一氧化碳濃度減小，水蒸氣和二氧化碳濃度增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則改變的條件是增大水蒸氣的濃度，故答案為a。