Question

一定条件下，将2 mol H₂O(g)和2 mol CO充入容积固定的1 L密闭容器中，加热至高温，发生下列可逆反应：

2H₂O(g)2H₂(g)+O₂(g);2CO(g)+O₂(g)2CO₂(g)。

请回答下列问题：

（1）当容器内的压强不再发生改变时，测知下列各项中提供的气体的浓度即可求出该条件下混合气体平衡组成的是____________（填序号）。

A.c(H₂O)、c(H₂)                               B.c(H₂)、c(CO₂)

C.c(CO₂)、c(O₂)                               D.c(CO)、c(CO₂)

(2)在相同条件下，改变起始气体的投放量，亦可实现（1）中混合气体的平衡组成。例如：________________________________；________________________________。（填写两种情况）

（3）请在下图中，画出反应过程中c(O₂)的变化曲线。

Answer 1

（1）BC

（2）2 mol H₂,2 mol CO₂  2 mol H₂,1 mol O₂,2 mol CO

（3）c(O₂)变化曲线（0—0.50 mol·L^-1），如图。

解析：若求混合气体的平衡组成，必须测知这两个反应中各有一种物质的含量，因而B、C均可。而A中只有c(H₂O)、c(H₂），不能求出O₂、CO、CO₂的量，D中只有c(CO)、c(CO₂),不能求出O₂、H₂O、H₂的量。

由于反应是可逆的，故只要符合等效平衡的投放量即可。

整个反应中，O₂的量在0—0.5 mol·L^-1。由图可知，当t=0.4 s时，c(H₂O)、c(CO₂)已经恒定，由此可计算出c(O₂)为0.5 mol·L^-1。