Question

【题目】已知某反应的平衡常数表达式为：K＝其平衡常数随温度变化如下表所示：请回答下列问题：

温度/℃	400	500	850
平衡常数	9.94	9	K1

（1）该反应的ΔH______0(填“＞”或“＜”)。

（2）若在500 ℃时进行上述反应，某时刻测得四种物质的体积分数彼此相等，则此时反应_____向进行中（“正”或“逆”）；　　

（3）850 ℃时在一个固定体(反应器中，投入2 molCO和3 molH2O(g)，发生上述反应，CO和H2O(g)的浓度变化如图所示，则

①4 min时H2的物质的量分数＝___________；②K1=_____________；

③若4分钟时测得反应的热效应数值为a kJ,则该反应的热化学方程式为：_________；

④若第6分钟将容器压缩为5L，画出6～8分钟CO的浓度变化图像（注明起点坐标）______________；

（4）t1℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度随时间变化如下表。

①3～4min时，v正________v逆(填“＞”或“=”或“＜”)，C1 ____0.08 mol/L(填“＞”或“=”或“＜”)；

②反应在4 min～5 min，平衡向逆方向移动，可能的原因是_________ (单选)，反应在5 min～6 min，平衡向正方向移动，可能的原因是___________ (单选)。

A．增加水蒸气 B．降低温度 C．使用催化剂 D．增加氢气浓度

Answer 1

【答案】 < 正 24% K1= 1 CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) ΔH =kJ/mol = > D 【答题空10】A

【解析】试题分析：根据平衡常数表达式，可知反应方程式是CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；（1）温度升高K减小，可知升高温度平衡逆向移动；（2）根据Q与K的关系分析反应方向；（3）利用“三段式”计算①4 min时H2的物质的量分数、② K1；

③ 投入3 molH2O(g)，开始的浓度是0.3mol/L，所以容器的体积是10L， 4分钟时消耗水蒸气1.2mol，测得反应的热效应数值为a kJ，则消耗1mol水蒸气放热；

④若第6分钟将容器压缩为5L，CO的浓度变为0.16 mol/L，加压后平衡不移动，所以8分钟时CO的浓度还是0.16 mol/L；

（4）①3～4min时，CO浓度不变，反应达到平衡；温度升高平衡逆向移动，所以平衡时CO浓度增大；

②根据影响化学平衡移动的因素分析；

解析：根据平衡常数表达式，可知反应方程式是CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；（1）温度升高K减小，升高温度平衡逆向移动，所以该反应的ΔH<0；（2）若在500 ℃时进行上述反应，某时刻测得四种物质的体积分数彼此相等，则此Q=1，500 ℃时反应的平衡常数K=9，K>Q，所以平衡正向进行中；

（3）

CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)

起始 0.2 0.3 0 0

转化 0.12 0.12 0.12 0.12

平衡 0.08 0.18 0.12 0.12

①4 min时H2的物质的量分数 、② K1= ；

③ 投入3 molH2O(g)，开始的浓度是0.3mol/L，所以容器的体积是10L， 4分钟时消耗水蒸气1.2mol，测得反应的热效应数值为a kJ，则消耗1mol水蒸气放热，所以该反应的热化学方程式为CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) ΔH =kJ/mol；

④若第6分钟将容器压缩为5L，CO的浓度变为0.16 mol/L，加压后平衡不移动，所以8分钟时CO的浓度还是0.16 mol/L，图像是；

（4）①3～4min时，CO浓度不变，反应达到平衡，V(正)= V(逆)；温度升高平衡逆向移动，所以平衡时CO浓度增大，C1 >0.08 mol/L；

②增大反应物浓度平衡正向移动，所以增加水蒸气平衡正向移动，水蒸气浓度增大、CO浓度减小；正反应放热，降低温度 平衡正向移动，水蒸气浓度、CO浓度都减小；使用催化剂平衡不移动；增大生成物浓度平衡逆向移动，所以增加氢气浓度平衡逆向移动，反应在4 min～5 min，平衡向逆方向移动，可能的原因是D，反应在5 min～6 min，平衡向正方向移动，可能的原因是A；