Question

2．在某一容积为5L的密闭容器内，加入0.2mol的CO和0.2mol的H₂O，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）．反应中CO₂的浓度随时间变化情况如图：
（1）根据图中数据，反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为0.003mol/（L．min），反应达平衡时，c（H₂）=0.03mol/L．
（2）判断该反应达到平衡的依据是①③（填序号）．
①CO减少的速率和CO₂减少的速率相等
②CO、H₂O、CO₂、H₂的浓度都相等
③CO、H₂O、CO₂、H₂的浓度都不再发生变化．

Answer 1

分析 （1）由图可知，10min到达平衡，平衡时△c（CO₂）=0.03mol/L，由方程式可知△c（CO）=△c（H₂）=△c（CO₂），根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（CO）；
（2）可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化说明到达平衡．

解答 解：（1）由图可知，10min到达平衡，平衡时△c（CO₂）=0.03mol/L，由方程式可知△c（CO）=△c（H₂）=△c（CO₂）=0.03mol/L，即平衡时c（H₂）=0.03mol/L，则v（CO）=$\frac{0.03mol/L}{10min}$=0.003mol/（L．min），故答案为：0.003mol/（L．min）；0.03mol/L；
（2）①CO减少的速率和CO₂减少的速率相等，而减少1molCO同时生成1mol二氧化碳，二氧化碳的生成速率与消耗速率相等，反应到达平衡，故①正确；
②反应各组分浓度与起始浓度及转化率有关，平衡时不一定相等，故②错误；
③CO、H₂O、CO₂、H₂的浓度都不再发生变化，说明反应到达平衡，故③正确，
故选：①③．

点评 本题考查化学平衡计算、平衡状态判断，比较基础，注意判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化说明到达平衡．