Question

在体积为1L的两个恒容密闭容器中，分别充入1molCO和1molH₂O(g)的混合气体，进行如下化学反应：CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)，反应物CO的物质的量在不同温度时物质的量随时间的变化如下表所示，回答下列问题：

	0min	10min	20min	30min	40min	50min
830℃	1mol	0.8mol	0.65mol	0.55mol	0.5mol	0.5mol
1100℃	1mol	0.75mol	0.6mol	0.6mol	0.6mol	0.6mol

(1)1100℃时，前10min该反应的化学反应速率v(CO₂)=                  ，830℃平衡后CO转化率的为__________________。
(2)1100℃时化学平衡常数K＝_______，该反应为________反应(填“吸热”和“放热”)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是____________________。
(a)容器中压强不变           (b)混合气体中c(CO)不变
(c)v_逆(H₂)＝v_正(H₂O)          (d)c(CO₂)＝c(CO)
(4)1100℃时达到平衡后，若向容器中再充入2molCO和2molH₂O(g)，平衡_____________________移动(选填“向正反应方向”或“向逆反应方向”或“不”)，再达到平衡时，H₂百分含量________________(选填“增大”或“减小”或“不变”)。
(5)830℃时，若在体积为2L的密闭容器中充入1molCO₂和1molH₂的混合气体，60min时反应达平衡状态，画出c(CO)和c(H₂)随时间变化而变化的趋势图。

Answer 1

（1）0.025mol/(L·min) （1分）   50%（1分）
（2）4/9（或0.44）（2分）  放热（1分）    （3）bc（2分）
（4）正反应方向（1分）  不变（1分）（5）见图（两条曲线各2分，没标物质各扣0.5分）

(1)1100℃时，前10min内CO的物质的量减少了0.25mol，所以生成CO₂时0.25mol，则CO₂的反应速率是0.25mol÷1L÷10min＝0.025mol/(L·min) 。830℃平衡后剩余CO是0.5mol，所以，消耗CO是0.5mol，因此转化率是0.5÷1×100％＝50％。
（2）1100℃平衡时CO(g)、H₂O(g)、CO₂(g)、H₂(g)物质的量分别是0.6mol、0.6mol、0.4mol、0.4mol，所以平衡常数＝。温度越高平衡时CO的物质的量越大，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应。
（3）在一定条件下，当可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），各种物质的浓度或含量均不再发生变化的状态，是化学平衡状态。所以b正确。平衡时浓度不再发生变化，但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系，d不正确。反应前后体积不变，所以压强始终是不变的，a不正确。C中反应速率的方向相反，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，正确，所以答案选bc。
（4）增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动。但由于反应前后体积不变的，且CO和水蒸气额物质的量之比还是1︰1的，所以平衡是等效的，因此氢气的含量不变。
（5）由于反应前后体积不变，在平衡是等效的，但平衡时各种物质的浓度均减半，所以图像为（见答案）。