Question

15．一定溫度下在體積為5L的密閉容器中發(fā)生可逆反應．
（Ⅰ）若某可逆反應的化學平衡常數(shù)表達式為：K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$
（1）寫出該反應的化學方程式：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）；
（2）能判斷該反應一定達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是ABC（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．υ_正（H₂O）=υ_逆（H₂）
C．容器中氣體的密度不隨時間而變化
D．容器中總的物質的量不隨時間而變化
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2molFe（s）與1mol H₂O（g），t₁秒時，H₂的物質的量為0.20mol，到第t₂秒時恰好達到平衡，此時H₂的物質的量為0.35mol．
（1）t₁～t₂這段時間內的化學反應速率v（H₂）=$\frac{0.03}{{t}_{1}-{t}_{2}}$mol/（L．s）．
（2）若繼續(xù)加入2mol Fe（s），則平衡不移動（填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或“不”），繼續(xù)通入1mol H₂O（g） 再次達到平衡后，H₂的物質的量為0.7mol．
（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，改變的條件可能是加催化劑（只要寫其中一種答案即可）

Answer 1

分析 （Ⅰ）（1）由K可知反應物及生成物；
（2）結合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量分析平衡狀態(tài)；
（Ⅱ）（1）結合v=$\frac{△c}{△t}$計算；
（2）Fe為純固體，改變用量平衡不移動；而繼續(xù)通入1mol H₂O（g），相當于加壓，平衡向氣體體積縮小的方向移動，但K不變，結合K計算；
（3）t₁時改變了某種條件，逆反應速率增大，結合影響反應速率的因素來解答．

解答 解：（Ⅰ）（1）由K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$可知，反應物為C、H₂O，生成物為CO、H₂，該反應為C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），
故答案為：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）；
（2）A．混合氣體的質量、物質的量均為變量，則容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化，反應達到平衡，故A選；
B．υ_正（H₂O）=υ_逆（H₂），不同物質的正逆反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，反應達到平衡狀態(tài)，故B選；
C．體積不變，混合氣體的質量為變量，則容器中氣體的密度不隨時間而變化，反應達到平衡，故C選；
D．反應為總物質的量不變的反應，則容器中總的物質的量不隨時間而變化，不能判定平衡，故D不選；
E．消耗n mol H₂的同時消耗n mol CO，只體現(xiàn)逆反應速率，不能判定平衡，故E不選；
故答案為：ABC；
（Ⅱ）（1）t₁秒時，H₂的物質的量為0.20mol，到第t₂秒時恰好達到平衡，此時H₂的物質的量為0.35mol，則v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.35mol-0.2mol}{5L}}{{t}_{1}-{t}_{2}}$=$\frac{0.03}{{t}_{1}-{t}_{2}}$mol/（L．s），
故答案為：$\frac{0.03}{{t}_{1}-{t}_{2}}$mol/（L．s）；
（2）Fe為純固體，改變用量平衡不移動，在加入Fe后，F(xiàn)e是固體，平衡不移動；3Fe+4H₂O=Fe₃O₄+4H₂，K=$\frac{{c}^{4}（{H}_{2}）}{{c}^{4}（{H}_{2}O）}$，再加入1molH₂O（g），濃度增大一倍，再次達到平衡，化學平衡常數(shù)不變，則H₂的物質的量為原來的2倍，故答案為：不；0.7；
（3）t₁時改變了某種條件，逆反應速率增大，則改變條件為加催化劑或升高溫度或增大氫氣的濃度等，故答案為：加催化劑．

點評 本題考查化學平衡常數(shù)及應用，為高頻考點，把握化學反應速率及平衡的影響因素、化學平衡常數(shù)的意義及計算等為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．