Question

【题目】已知：O2（g）+2H2（g）=2H2O（g）△H=﹣483.6kJmol﹣1
C（s，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJmol﹣1
CO2（g）+C（s，石墨）=2CO（g）△H=+172.5kJmol﹣1
（1）请写出CO与水蒸汽反应的热化学方程式
（2）在一体积为10L的密闭容器中，通入一定量的CO和水蒸汽，在850℃时发生反应，容器中CO和水蒸汽浓度变化如图，则0～4min的平均反应速率v（CO）= ， 请计算此时的平衡常数K= ．

时间/min	CO	H2O	CO2	H2
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3	c3
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

（3）t℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如右表．
①表中3min～4min之间反应处于状态；c1数值0.08mol/L （填大于、小于或等于）．
②反应在4min～5min间，平衡向逆方向移动，可能是以下的原因（填字母），表中5min～6min之间数值发生变化，可能的原因是 ． （填字母）
a．增加水蒸气 b．降低温度 c．使用催化剂 d．增加氢气浓度．

Answer 1

【答案】
（1）CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=﹣41.2kJ?mol﹣1
（2）0.03mol/（L?min）；1
（3）平衡；大于；d；a
【解析】解：（1）O2（g）+2H2（g）=2H2O（g）△H=﹣483.6kJmol﹣1①
C（s，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJmol﹣1②CO2（g）+C（s，石墨）=2CO（g）△H=+172.5kJmol﹣1③将方程式 得CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H= kJ/mol=﹣41.2kJmol﹣1；所以答案是：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=﹣41.2kJmol﹣1；（2）0～4min的平均反应速率v（CO）= = mol/（L．min）=0.03 mol/（Lmin）；根据方程式知，平衡时△c（CO）=△c（CO2）=△c（H2）=（0.20﹣0.08）mol/L=0.12mol/L，c（CO）=0.08mol/L，c（H2O）=0.18mol/L，化学平衡常数K= = =1；所以答案是：0.03 mol/（Lmin）；1；（3）①在高于850℃时发生反应，化学反应速率加快，一定在4min前达到化学平衡．另外从表中可看出反应在3min和4min时的各物质浓度相同，故3min﹣4min之间反应应处于平衡状态．由于是放热反应，温度升高，化学平衡向逆反应方向移动，C1数值应大于0.08 mol/L．所以答案是：平衡；大于；②反应在4min﹣5min间，平衡向逆方向移动可能是升高温度、增大生成物浓度、减少反应物浓度等因素引起，故选d．表中5min﹣6min之间CO浓度减少，H2O浓度增大，CO2浓度增大，只有增加水蒸气，使化学平衡向正反应方向移动．故选a，所以答案是：d；a．
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡状态本质及特征的相关知识，掌握化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效），以及对化学平衡的计算的理解，了解反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．