题目内容
【题目】在密闭容器中发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,该反应达到平衡后,测得如下数据。
实验 序号 | 温度(℃) | 初始CO浓 度(mol·L-1) | 初始H2O浓 度(mol·L-1) | CO的平衡 转化率 |
1 | 110 | 1 | 1 | 50% |
2 | 100 | 1 | 1 | x |
3 | 110 | 0.8 | y | 60% |
(1)实验1中,10h后达到平衡,H2的平均反应速率为________mol·L-1·h-1。在此实验的平衡体系中,再加入0.5molCO和0.5molH2,平衡将________移动(“向左”、“向右”、“不”或“无法确定”)。
(2)实验2中,x的值________(填序号)。
A.等于50% B.大于50%
C.小于50% D.无法确定
(3)实验3中的y值为________。
(4)在100 ℃条件下,能说明该反应达到平衡状态的是________。
A.压强不再变化
B.生成H2O的速率和消耗H2速率相等时
C.混合气体的密度不变
D.H2的质量不再变化
【答案】 0.05 不 B 1.2 D
【解析】(1)实验1中,10h后达到平衡,CCl4的转化率为50%,
CCl4(g)+H2(g)CHCl3(g)+HCl(g),
起始(mol/L ) 1 1 0 0
反应(mol/L ) 0.5 0.5 0.5 0.5
平衡(mol/L) 0.5 0.5 0.5 0.5
,平衡常数k=,在此实验的平衡体系中,再加入0.5molCCl4和0.5molHCl,设容积1L,此时浓度商Qc=1=k,反应平衡,不移动;
(2)由题知该反应是个放热反应,温度降低,平衡正向移动,CO的转化率增大;
故答案为:B;
(3)根据图象,实验3四氯化碳的转化率为60%,列三段式:
CCl4(g)+H2(g)CHCl3(g)+HCl(g),
起始(mol/L )0.8Y 0 0
反应(mol/L ) 048 0.480.48 0.48
平衡(mol/L) 0.32 Y-0.48 0.480.48
实验3与实验1的温度相同,则k==1,解得;Y=1.2;
已知CCl4的沸点为77℃,CHCl3的沸点为61.2℃.在100℃条件下,是气体,CCl4+H2CHCl3+HCl△H<O,反应是气体体积不变的放热反应,A.反应前后气体体积不变,压强始终不变化,不能说明反应达到平衡状态,故A错误;B.生成HCl的速率和消耗H2的速率相等只能说明反应正向进行,不能说明反应达到平衡状态,故B错误;C.反应前后气体质量和体积不变,混合气体的密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;D.H2的质量不再变化,说明氢气浓度不变是平衡标志,故D正确;故答案为:D。