Question

700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H₂O,发生反应：CO(g)＋H₂O(g) CO₂＋H₂(g)反应过程中测定的部分数据见下表（表中t₁＞t₂）：

反应时间/min	n(CO)/mol	n(H2O)/ mol
0	1.20	0.60
t1	0.80
t2		0.20

依据题意回答下列问题：
（1）反应在t₁min内的平均速率为v(H₂)＝           mol·L^－1·min^－1
（2）保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH₂O，到达平衡时，n(CO₂)＝           mol。
（3）保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH₂O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率    （填“增大”或“减小”或“不变” 下同），H₂O的体积分数      
（4）温度升至800℃，该反应平衡常数为0.64，则正反应为     反应（填“放热”或“吸热”）。

Answer 1

（1）0.20/t₁  （2）0.40    （3）增大 增大 （4）放热

试题分析：（1）在化学反应中速率比等于反应方程式各物质的化学计量数之比。反应在t₁min内的平均速率为v(H₂)＝V(CO)="(" 1.2-0.8)mol÷2L÷t₁min=0.20/t₁mol/( L·min).（2）CO(g)+H₂O(g)CO₂+H₂.在t1时n(CO)=0.80mol.变化了0.4mol.则n（H₂O）=0.2mol.n(CO₂)=n(H₂) =0.4mol.由于t2<t1.说明在t1时反应已经达到平衡。因为反应前后物质的量保持不变，保持其他条件不变，平衡常数不会改变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH₂O，与起始时向容器中充入0.60molH2O和1.20 molCO效果是一致的，到达平衡时，n(CO₂)＝0.40 mol。（3）在其它条件不变的情况下，增大某反应物的浓度，能使其它反应物的转化率提高，而它本身的转化率反而降低。保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20mol H₂O，即增大了反应物的浓度化学平衡向正反应方向移动。与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，对H₂O来说。增大水蒸汽的浓度，平衡正向移动使水蒸气的浓度减小，但平衡移动消耗量远远小于加入量，所以水的的体积分数增大。（4）温度升至800℃，该反应平衡常数为0.64，减小。说明升高温度，化学平衡向逆反应方向移动。根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动。逆反应是吸热反应，所以正反应是放热反应。