Question

为减少污染，常将煤转化为清洁气体燃料，可将焦炭与水蒸气反应转化为氢气和一氧化碳：C(s)+ H₂O(g) H₂(g)+ CO(g) H>0。现在容积固定为2L密闭容器中，加入2mol C(s)和2mol H₂O(g)，在T℃下充分反应，半分钟后达到平衡，测得H₂为0.75mol。
（1）用H₂O(g)表示反应开始到达到平衡的平均速率                    ；
（2）计算T℃下该反应的平衡常数K=        ；若温度升高，则反应平衡常数将          （填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）上述条件下该反应达到平衡状态，下列说法正确的是         

A．缩小容器体积，平衡向左移动	B．加入催化剂，CO的产率增大
C．增加碳的量，H2O(g)的转化率增大	D．降低温度，H2O(g)的转化率降低

（4）若将上述容器改为恒压容器（两个反应器初始容积相同），相同温度下加入2molC(s)和2mol H₂O(g)，达到平衡后，H₂O(g)的转化率将      （填“增大”“减小”或“不变”）。

Answer 1

（1）0.0125mol/(L?S)（2）0.225或9/40 增大（3）AD  （4） 增大

试题分析：（1）根据化学反应速率的计算公式v=△c/△t,代入数据计算v_（H2）=0.0125mol/(L?S)，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比得v_（H2O）=0.0125mol/(L?S)；
（2）利用化学平衡计算的思路——三行式来解。
C(s)+ H₂O(g) H₂(g)+ CO(g)
起始浓度（mol·L^-1）        1          0     0
转化浓度（mol·L^-1）       0.375    0.375  0.375
平衡浓度（mol·L^-1）       0.625    0.375  0.375
根据K=[H₂][CO]/[H₂O]，将各物质的平衡浓度代入计算得K=0.225，该反应为吸热反应，升温平衡向正向移动，K增大；
（3）A、缩小容器体积，相当于增大压强，平衡向左移动，正确；B、加入催化剂，平衡不移动，CO的产率不变，错误；C、增加固体碳的量，平衡不移动，H₂O(g)的转化率不变，错误；D、降低温度，该反应为吸热反应，平衡逆向移动，H₂O(g)的转化率降低 ，正确。
（4）若将上述容器改为恒压容器（两个反应器初始容积相同），相同温度下加入2molC(s)和2mol H₂O(g)，正反应为气体物质的量增大的反应，要维持压强不变，容器体积必须增大，增大体积相当于减小压强，平衡向正向移动，达到平衡后，H₂O(g)的转化率将增大。