Question

将不同量的H₂O(气)和CO气体分别通入到一体积为1 L的恒容密闭容器中进行反应：H₂O(g)+CO(g)CO₂(g)+H₂(g)；得到以下三组数据，据此回答下列问题：

实验组	温度	起始量		平衡量		达到平衡所需时间
		H2O	CO	H2	CO
1	650 ℃	1 mol	2 mol	0.8 mol	1.2 mol	5 min
2	900 ℃	0.5 mol	1 mol	0.2 mol	0.8 mol	3 min
3	900 ℃	a	b	c	d	t

(1)①由以上数据，实验1中以v(CO₂)表示的反应速率为___________。

②该反应在650 ℃时平衡常数数值为___________，该反应的逆反应为___________(填“吸”或“放”)热反应。

③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等)，且t＜3 min，则a、b应满足的关系是___________。

(2)下图1、2表示上述反应在时刻t₁达到平衡，在时刻t₂因改变某个条件而发生变化的情况：

     

图1                                    图2

①图1中时刻t₂发生改变的条件可能是________________________(写一条即可，下同)。

②图2中时刻t₂发生改变的条件可能是__________________________________________。

(3)在850 ℃时，其平衡常数K=1，850 ℃时在该容器中同时充入1.0 mol CO，3.0 mol H₂O，1.0 mol CO₂，5.0 mol H₂，此时反应向___________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行，平衡时CO₂的物质的量为___________。

Answer 1

(1)①0.16 mol·(L·min)^-1  ②(或2.67)  吸  ③b=2a＞1

(2)①加入催化剂或缩小容器体积

②降温或增加H₂O(g)的量

(3)逆反应  0.8 mol

解析：本题考查化学反应速率与化学平衡。(1)①根据方程式计算可得，实验1中达到平衡时CO₂的物质的量为0.8 mol。以v(CO₂)表示的反应速率为：0.8 mol÷1 L÷5 min=0.16 mol·L^-1·min^-1。②根据K=计算可得该反应在650 ℃时平衡常数数值为。第二组温度比第一组高，反应物物质的量比第一组减半，但是平衡时H₂的物质的量比第一组的一半少，表明该反应为放热反应，其逆反应则为吸热反应。