Question

【题目】2014年，全国很多地区都曾出现严重的雾霾天气，汽车尾气、冬季取暖排放的CO2等都是形成雾霾的因素。请回答下列问题：

将不同物质的量的H2O(g)和CO分别通入容积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)，得到3组数据如表所示：

实验	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡状态所需时间/min
		H2O	CO	CO	H2
1	650	2	4	2.4	1.6	5
2	900	1	2	1.6	0.4	3
3	900	a	b	c	d	t

(1)实验1中0～5min内，以v(CO2)表示的化学反应速率为______，此温度下的化学平衡常数为______，温度升高时化学平衡常数会_______(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)若a=2，b=1，则达到平衡状态时实验2中HO(g)和实验3中CO的转化率的关系为α2(H2O)___(填“＜”“＞”或“=”)α3(CO)。

Answer 1

【答案】0.16mol·L-1·min-1 减小 =

【解析】

(1)在反应开始时，c(H2O)=1mol/L，c(CO)=2mol/L，c(CO2)=c(H2)=0，反应达到平衡时，c(CO)=1.2mol/L，反应消耗了0.8mol/L，则根据物质反应关系可知此时c(H2O)=(1-0.8)mol/L=0.2mol/L，c(CO2)=c(H2)=0.8mol/L，实验1中0～5min内，以v(CO2)表示的化学反应速率v(CO2)==0.16 mol·L-1·min-1；此温度下该反应的化学平衡常数K=；第二组温度比第一组高，反应物物质的量比第一组减半，但是平衡时H2的物质的量比第一组的一半少，说明升高温度平衡逆向移动，逆反应是吸热反应，则该反应正向是放热反应；温度升高时，平衡逆向移动，化学平衡常数会减小；

(2)反应H2O+COCO2+H2中，H2O和CO系数相等，根据转化率=，两种情况下，实验组2中H2O(g)转化量与起始量之比一定等于实验组3中CO的转化量与起始量，所以α2(H2O)=α3(CO)。