Question

在一体积为10L的容器中，通入一定量的CO和H₂O，在850℃时发生如下反应：
CO(g) +H₂O(g)  CO₂(g) +H₂ (g) △H<0。

（1）CO和H₂O浓度变化如上图，则在该温度下，该反应的平衡常数K=           。
0～4min的平均反应速率v(CO)＝_____mol·L^-1·min^-1。若降低温度，该反应的K值将       ，该反应的化学反应速率将    （填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）在相同容器中发生上述反应，当温度高于850℃时，
容器内各物质的浓度变化如下表。

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

 
①表中3min～4min之间反应处于_________状态； c ₁数值_________0.08 mol·L^-1 (填大于、小于或等于)。
②反应在4min～5min间，平衡向逆方向移动，可能的原因是_________
a．增加水蒸气                  b．降低温度    
c．使用催化剂                  d．增加氢气浓度
（3）在相同温度下（850℃），若起始时c（CO）=1mol·L^-1，c（H₂O）=2mol·L^-1，反应进行一段时间后，测得H₂的浓度为0.5 mol·L^-1，则此时该反应是否达到平衡状态           （填“是”与“否”），此时v_（正）   v_（逆）（填“大于”“小于”或“等于”），你判断的依据是            。

Answer 1

（1）1 （2分）0.03（2分） 增大（1分） 减小（1分）
（2）①平衡（1分） 大于（1分）②d （2分）
（3）否、（1分）大于（1分） 因为
 
=＜K，反应向右进行。（2分）

解析试题分析：（1）由图可以知道CO和H₂O浓度在达到平衡时的浓度分别为0.08、0.18mol/L，反应生成的CO₂、H₂都为0.12mol/L，则在该温度下，该反应的平衡常数
K=0.12×0.12/（0.08×0.18）=1；0～4min的平均反应速率v(CO)＝（0.20-0.08）/4=0.03mol·L^-1·min^-1，△H<0，说明该反应为放热反应，所以降低温度，该反应的K值将增大，温度降低，化学反应速率减小；（2）因为3min～4min各物质的浓度相等，所以3min～4min之间反应处于平衡状态，c ₁数值大于0.08 mol·L^-1，因为前两分钟的CO化学反应速率为（0.200-0.138）/2=0.031mol·L^-1·min^-1，根据一个反应浓度减少，化学反应速率也减少，若c ₁数值的数值为0.08 mol·L^-1，则其在2-3min的平均化学速率为（0.138-0.08）/1=0.058mol·L^-1·min^-1，这种情况是不可能发生的，所以c ₁数值大于0.08 mol·L^-1；②反应在4min～5min间，平衡向逆方向移动，可能的原因是为增加氢气浓度，因为产物的浓度均增大，而反应物之一的CO的浓度减少，所以增加氢气浓度，故本题的答案选择d；（3）在相同温度下（850℃），平衡常数为1，因为
=＜K=1，所以该反应未达到化学平衡，此时v_（正）大于v_（逆）。
考点：化学平衡，化学平衡常数的计算
点评：本题考查了化学平衡，化学平衡常数的计算，这些知识点是高考命题的重点和热点，本题难度适中。