Question

7．在一容积为2L的密闭容器中，高温下发生下列反应：C（s）+H₂O（g）CO（g）+H₂（g），其中H₂O、CO的物质的量（mol）随时间（min）的变化曲线如图所示：
（1）该反应的化学平衡常数表述式为$K=\frac{{c（CO）．c（{H_2}）}}{{c（{H_2}O）}}$
（2）计算1min内υ（CO）=0.1mol/L．min
（3）反应处于平衡状态的时间区间是1～2min、3～5min
（4）若反应进行到2min时，改变了温度，使曲线发生如右图所示的变化，则温度为升高（选填“升高”或“降低”）逆反应是放（选填“吸”或“放”）热反应．
（5）反应至5min时，若也只改变了某一个条件，使曲线发生如图所示变化，该条件可能是下述中的B．
A．增加了C     B．增加了水蒸气     C．降低了温度    D．增加了压强．

Answer 1

分析 （1）化学平衡常数K=$\frac{生成物浓度系数幂次方}{反应物浓度系数幂次方}$；
（2）据v（CO）=$\frac{\frac{△n（CO）}{V}}{△t}$计算；
（3）图象分析物质水、一氧化碳物质的量不变的时间段为平衡状态；
（4）反应进行至2min时，根据图象知，相同时间内，水和一氧化碳的物质的量变化量大于0-1min内，说明反应速率增大，根据压强和温度对反应速率、化学平衡的影响分析；
（5）反应至第5min时，CO的物质的量不变，水的物质的量增大，说明改变的量是水的物质的量．

解答 解：（1）化学平衡常数K=$\frac{生成物浓度系数幂次方}{反应物浓度系数幂次方}$，$K=\frac{{c（CO）．c（{H_2}）}}{{c（{H_2}O）}}$，故答案为：$K=\frac{{c（CO）．c（{H_2}）}}{{c（{H_2}O）}}$；
（2）v（CO）=$\frac{\frac{△n（CO）}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{1min}$=0.1mol/L．min，故答案为：0.1mol/L．min；
（3）反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度、含量等不再发生变化，以及由此衍生的其它量不变，可由此判断1～2 min、3～5 min时间段反应达到平衡状态；
故答案为：1～2 min、3～5 min； 
（4）反应进行至2min时，根据图象知，相同时间内，水和一氧化碳的物质的量变化量大于0-1min内，说明反应速率增大，水蒸气的物质的量减少，一氧化碳的物质的量增加，说明平衡向正反应方向移动，则该改变的条件只能是升高温度，升温一氧化碳物质的量增大，说明平衡正向进行，正反应为吸热反应，逆反应为放热反应；
故答案为：升高；放； 
（5）反应至第5min时，CO的物质的量不变，水的物质的量增大，说明改变的量是增加水的物质的量，随反应进行水蒸气减小，一氧化碳增大，平衡正向进行；
A、增加了C是固体，不影响化学平衡，故A错误；
B、增加了水蒸气，5min时，CO的物质的量不变，水的物质的量增大，故B正确；
C、反应是吸热反应，降低了温度平衡逆向进行，图象不符合，故C错误；
D、增加了压强，平衡逆向进行，不符合图象变化，故D错误；
故答案为：B．

点评 本题考查了化学平衡状态的判断、外界条件对化学平衡的影响，明确化学平衡状态的判断依据、温度和物质的浓度对化学平衡的影响即可解答，注意降低温度时，无论是吸热反应还是放热反应，都降低反应速率，题目难度中等．