Question

【题目】按要求回答下列问题：

I.将等物质的量的A、B混合放于2 L的密闭容器中，发生反应3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。经5 min后达到平衡，平衡时测得D的浓度为0.5mol/L，c(A)∶c(B)=3：5，v(C)=0．1 mol/(L·min)。则：

(1)x=________。

(2)前5 min内B的反应速率v(B)=_________。

(3)平衡时A的转化率为_________。

II.水蒸气通过炙热的碳层发生反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H。

(4)已知：K(300℃)＜K(350℃)，则该反应是_________热反应。

(5)上述反应在t0时刻达到平衡，在t1时刻改变某一条件后正反应速率(v正)随时间的变化如下图所示，填出对应的编号。

① 缩小容器体积_________；

② 降低温度 ____________；

(6)已知反应①CO(g)+CuO(g)CO2(g)+Cu(s)，②H2(g)+CuO(g)Cu(s)+H2O(g)，在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=__________(用K1和K2表示)。

Answer 1

【答案】2 0.05mol/( L·min) 50％ 吸 b f K=

【解析】

Ⅰ．先设A、B的物质的量为nmol，根据反应速率与化学计量数之间的关系结合三段式解答；

Ⅱ．（4）温度越高平衡常数越大说明升温平衡正向进行；

（5）根据外界条件对反应速率和平衡状态的影响分析判断；

（6）根据化学平衡常数表达式，进行推导判断。

I．D的浓度为0.5mol/L，所以D的物质的量为1mol，C物质的量=0.1mol/（Lmin）×2L×5min=1mol，设A、B的物质的量为nmol，则

3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)

起始量（mol） n n 0 0

转化量（mol） 1.5 0.5 1 1

平衡量（mol）（n-1.5） （n-0.5） 1 1

同一容器中，c（A）：c（B）=n（A）：n（B）=（n-1.5）：（n-0.5）=3：5，解得n=3

（1）C的反应速率是0.1mol/（Lmin），C物质的量=0.1mol/（Lmin）×2L×5min=1mol，1.5x÷3=1，所以x=2；

（2）C的反应速率是0.1mol/（Lmin），根据同一反应中，各物质的反应速率之比等于计量数之比，所以B的反应速率是0.5×0.1mol/（Lmin）=0.05mol/（Lmin）；

（3）A的转化率为1.5mol/3mol×100%=50%；

Ⅱ．（4）已知：K（300℃）＜K（350℃），随温度升高平衡常数增大，说明平衡正向进行，正反应为吸热反应；

（5）①缩小容器体积，压强增大，瞬间正逆反应速率都增大，平均向逆反应方向移动，逆反应速率增大更多，随后正反应速率增大到新平衡，故曲线b符合；

②降低温度，瞬间正逆反应速率都减小，平均向逆反应方向移动，正反应速率减小更多，随后正反应速率增大到新平衡，到达新平衡时的速率小于原平衡的速率，曲线f符合；

（6）反应CO(g)+CuO(g)CO2(g)+Cu(s)的平衡常数K1=c(CO2)/c(CO)，反应H2(g)+CuO(g)Cu(s)+H2O(g)的平衡常数K2=c(H2O)/c(H2)，反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K=[c(CO2)·c(H2)]/[c(CO)·c(H2O)]=K1/K2。