Question

7．700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H₂O，发生反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）反应过程中测定的部分数据见表（表中t₁＞t₂）：

反应时间/min	n（CO）/mol	n（H2O）/mol
0	1.20	0.60
t1	0.80
t2		0.20

依据题意回答下列问题：
（1）反应在t₁min内的平均速率为v（H₂）=$\frac{0.20}{{t}_{1}}$mol•L^-1•min^-1
（2）保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH₂O，到达平衡时，n（CO₂）=0.40mol．
（3）保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH₂O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大（填“增大”或“减小”或“不变”），H₂O的体积分数增大（填“增大”或“减小”或“不变”）．
（4）温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为放热反应（填“放热”或“吸热”）．
（5）700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入CO（g）、H₂O（g）、CO₂（g）、H₂（g）的物质的量分别为1.20mol、2.00mol、1.20mol、1.20mol，则平衡向正移动（正、逆、不）．

Answer 1

分析 （1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率；
（2）根据反应时转化的物质的量计算n（CO₂）；
（3）根据浓度对平衡移动的影响分析；
（4）根据温度变化对平衡常数的影响判断反应热；
（5）计算此时反应的浓度商，和平衡常数比较分析反应进行的方向．

解答 解：（1）化学反应中，反应速率之比等于化学计量数之比，v（H₂）=v（CO）=$\frac{\frac{（1.2-0.8）mol}{2L}}{{t}_{1}min}$=$\frac{0.20}{{t}_{1}}$mol/（L•min），
故答案为：$\frac{0.20}{{t}_{1}}$；
（2）由以上数据可知，t₂时n（H₂O）=0.2mol，转化H₂O的物质的量为0.4mol，转化的H₂也为0.4mol，t₂时n（H₂）=0.4mol，与t₁时相同，说明t₁时达到达到平衡状态，根据化学方程式可知，则生成的n（CO₂）=0.4mol，故答案为：0.4mol；
（3）在t₂时向容器中再通人0.20molH₂O，平衡向正反应方向移动，CO的物质的量减小，H₂0的体积分数增大，则CO的转化率增大，
故答案为：增大；增大；
（4）根据反应方程式计算，
      CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始：1.2mol  0.6mol    0         0  
转化：0.4mol  0.4mol   0.4mol    0.4mol2
平衡：0.8mol  0.2mol  0.4mol    0.4mol 
t₁时达到达到平衡状态，平衡常数=$\frac{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}{c（CO）c（{H}_{2}O）}$=$\frac{\frac{0.4}{2}×\frac{0.4}{2}}{\frac{0.8}{2}×\frac{0.2}{2}}$=1：温度升至T₂℃，上述反应的平衡常数为0.64，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应放热，即△H＜0，
故答案为：放热；
（5）700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入CO（g）、H₂O（g）、CO₂（g）、H₂（g）的物质的量分别为1.20mol、2.00mol、1.20mol、1.20mol，浓度商Qc=$\frac{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}{c（CO）c（{H}_{2}O）}$=$\frac{1.20×1.20}{1.20×2.00}$=0.6＜K=0.64，所以反应正向进行，
故答案为：正．

点评 本题考查化学平衡计算，主要是反应速率、平衡常数概念的计算应用，影响平衡的因素分析判断，题目难度中等，注意把握有关公式的理解和运用．