Question

【題目】工業(yè)制氫氣的一個(gè)重要反應(yīng)是：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)現(xiàn)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，得到如下三組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)組	溫度℃	起始量/mol		平衡量/mol		達(dá)到平衡狀態(tài)所需時(shí)間/min
		CO	H2O	H2	CO2
I	650	4	2	1.6	1.6	5
II	900	2	1	0.5	0.5	3

①對(duì)于反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，下列說法正確的是_________

A.當(dāng)容器中CO的含量保持不變時(shí)，說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B.若混合氣體的密度不再改變，說明該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)

C.實(shí)驗(yàn)I中，反應(yīng)達(dá)到平衡后，再通入4molCO和2molH2O，平衡正向移動(dòng)，H2的體積分?jǐn)?shù)增大

D.若使用催化劑，會(huì)改變反應(yīng)的途徑，但反應(yīng)的焓變不變

②實(shí)驗(yàn)I中，從反應(yīng)開始到反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，CO的平均反應(yīng)速率v(CO)=_________ ；

③實(shí)驗(yàn)II條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________ (保留小數(shù)點(diǎn)后二位)；H2O(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為_______。

④若在900℃時(shí)，實(shí)驗(yàn)II反應(yīng)達(dá)到平衡后，向此容器中再加入1.5molCO、0.5mol H2O、0.2mol CO2、0.5mol H2，則平衡向______方向移動(dòng)(填“正反應(yīng)”、“逆反應(yīng)”或“不移動(dòng)”)

Answer 1

【答案】AD 0.16mol/l/min 0.33 50％ 正反應(yīng)

【解析】

①根據(jù)反應(yīng)平衡移動(dòng)即判斷平衡標(biāo)志和催化劑反應(yīng)特點(diǎn)判斷

②先計(jì)算CO改變量，再計(jì)算反應(yīng)速率。

③先計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的量，再計(jì)算平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率。

④先計(jì)算濃度商，與K相比較得出平衡向哪個(gè)方向移動(dòng)。

①A選項(xiàng)，CO開始反應(yīng)時(shí)，含量減少，當(dāng)容器中CO的含量保持不變時(shí)，說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；

B選項(xiàng)，氣體質(zhì)量不變，容器體積不變，因此混合氣體的密度不再改變，說明該反應(yīng)不能說化學(xué)平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；

C選項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)I中，反應(yīng)達(dá)到平衡后，再通入4molCO和2molH2O，平衡正向移動(dòng)，用建模思想考慮，相當(dāng)于兩個(gè)容器達(dá)到平衡后再加壓，平衡不移動(dòng)，因此H2的體積分?jǐn)?shù)不變，故C錯(cuò)誤；

D選項(xiàng)，若使用催化劑，會(huì)改變反應(yīng)的途徑，但反應(yīng)的焓變不變，故D正確；

綜上所述，答案為AD。

②實(shí)驗(yàn)I中，從反應(yīng)開始到反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，氫氣物質(zhì)的量為1.6mol，則CO改變量為1.6mol，因此CO的平均反應(yīng)速率；

故答案為：0.16 mol·L－1·min－1；

③實(shí)驗(yàn)II條件下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，氫氣物質(zhì)的量為0.5mol，二氧化碳物質(zhì)的量為0.5mol，一氧化碳物質(zhì)的量為1.5mol，水蒸氣物質(zhì)的量為0.5mol，此時(shí)平衡常數(shù)；H2O(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為；

故答案為：0.33；50%。

④若在900℃時(shí)，實(shí)驗(yàn)II反應(yīng)達(dá)到平衡后，向此容器中再加入1.5molCO、0.5mol H2O、0.2mol CO2、0.5mol H2，，因此平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；

故答案為：正反應(yīng)。