Question

11．一定温度下在体积为5L的密闭容器中发生可逆反应．
（I）若某可逆反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$写出该反应的化学方程式C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂ （g）；．
（Ⅱ）若该密闭容器中加人的是2molFe（a）与1molH₂O（g）．发生3Fe（s）+4H₂O（g）?Fe₃O₄（s）+4H₂（g）△H＜0，t₁秒时，H₂的物质的量为0.20mol，到第t₂称时恰好达到平衡．此时H₂的物质的量为0.35mol．
（1）t₁-t₂这段时间内的化学反应速率v（H₂）$\frac{0.03}{{t}_{2}-{t}_{1}}$mol•L^-1•s^-1．
（2）若继续加人2molFe（s），则平衡不移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）．再继续通人1mol H₂O（g）．达到平衡后．H₂物质的量为0.7mol．
（3）该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图．t₃时改变了某种条件．改变的条件是升高了温度或增大了H₂的浓度．

Answer 1

分析 （Ⅰ）化学平衡常数是指：一定温度下，可逆反应到达平衡时，生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度系数次幂之积的比，由碳元素守恒可知，反应物中有固体碳；
（Ⅱ）（1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（H₂）；
（2）Fe是固体，加入Fe后，平衡不移动；再继续通入1mol H₂O（g），等效为开始通入2mol H₂O（g），等效为在原平衡基础上增大压强，平衡不移动，水蒸汽转化率不变；
（3）如右图t₃时刻，逆反应反应速率突然增大，而后逆反应速率减小，反应向逆反应进行．

解答 解：（Ⅰ）（Ⅰ）化学平衡常数是指：一定温度下，可逆反应到达平衡时，生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度系数次幂之积的比，由碳元素守恒可知，反应物中有固体碳，所以方程式为：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂ （g），
故答案为：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂ （g）；
（Ⅱ）（1）v（H₂）=$\frac{\frac{0.35mol-0.2mol}{5L}}{（{t}_{2}-{t}_{1}）s}$=$\frac{0.03}{{t}_{2}-{t}_{1}}$mol•L^-1•s^-1，
故答案为：$\frac{0.03}{{t}_{2}-{t}_{1}}$mol•L^-1•s^-1；
（2）Fe是固体，加入Fe后，平衡不移动；再继续通入1mol H₂O（g），等效为开始通入2mol H₂O（g），等效为在原平衡基础上增大压强，平衡不移动，水蒸汽转化率不变，达到平衡后H₂物质的量为2×0.35mol=0.7mol，
故答案为：不；0.7；
（3）如右图t₃时刻，逆反应反应速率突然增大，而后逆反应速率减小，反应向逆反应进行，可能是增大氢气浓度，正反应为放热反应，也可能是升高温度，
故答案为：升高了温度或增大了H₂的浓度．

点评 本题考查化学平衡计算及影响因素、反应速率计算、平衡常数等，侧重考查学生分析解决问题能力，难度中等．