题目内容
【题目】一定温度下，在固定容积为 5L 的密闭容器中发生可逆反应：C(s)+H2O(g) 
CO(g)+H2(g)。
（1）请写出该反应的化学平衡常数表达式 K= ________________________ 。
（2）不能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是_____________（填字母）
A．υ正(H2O)=υ逆(H2)
B．消耗 n mol H2 的同时消耗 n mol CO
C．容器中混合气体的密度不随时间而变化
D．混合气体的压强不再变化
（3）若在固定容积为 5L 的密闭容器中加入的是 2 mol Fe(s)与 1 mol H2O(g)，发生反应： 3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)，△H＜0，t1 秒时，H2 的物质的量为 0.2 mol，到 t2 秒时恰好达到平衡，此时 H2的物质的量为 0.35 mol。
①t1～t2这段时间内的反应速率υ（H2O）=____；达到平衡时，H2的体积分数为____。
②若继续加入 2 mol Fe(s)，则平衡___________移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”），继续通入1molH2O再次达到平衡后，H2的物质的量为___________。
③该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图：
t1时改变了某种条件，改变的条件可能是________________。
【答案】
B 
mol/（L·s） 35% 不 0.7 增大 H2O(g)的浓度
【解析】
（1）根据平衡常数的定义：生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积之比为平衡常数列出该反应的化学平衡常数的表达式；
（2）根据化学平衡的判断标志进行判断，化学平衡状态时正逆反应速率相等，各物质的量、浓度等保持不变，以及衍生出来的一些量也不变，但一定得是“变化的量”不变了，才可作为判断平衡的标志；
（3）①根据公式
计算t1～t2这段时间内氢气的反应速率，再根据化学反应速率之比等于化学计量数之比计算v(H2O)；根据该反应为反应前后气体体积不变的反应可知，达到平衡时，气体总物质的量不变，仍为1mol，从而计算氢气的体积分数；
②改变固体的用量平衡不移动；继续通入1mol H2O再次达到的新平衡相当于一次性加入2mol H2O达到的平衡状态，而该反应前后气体体积不变，则加入2mol H2O与加入1mol H2O建立等效平衡；
③根据外界条件对化学反应速率的影响判断。
（1）根据平衡常数的定义：生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积之比为平衡常数，故该反应的化学平衡常数表达式为；
故答案为：；
（2）A．υ正(H2O)=υ逆(H2)时，代表正逆反应速率相等，反应达到平衡，故A可以判断；
B．消耗 n mol H2 的同时消耗 n mol CO，反应都代表逆反应，故B不可以判断；
C．碳为固体，则气体的总质量为变量，容器容积不变，则密度为变量，当容器中混合气体的密度不随时间而变化时，反应达到平衡，故C可以判断；
D．该反应前后气体的体积变化，则混合气体的压强为变量，当混合气体的压强不再变化时，反应达到平衡，故D可以判断；
综上所述，B项不能判断该反应一定达到化学平衡状态；
故答案为：B；
（3）①t1～t2这段时间内，氢气的反应速率为
，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，v(H2O)= v(H2)= mol/(L·s)；
该反应为反应前后气体体积不变的反应，达到平衡时，气体总物质的量不变，仍为1mol，则H2的体积分数为
；
故答案为：mol/（L·s）；35%；
②Fe为固体，若继续加入2 mol Fe(s)，则平衡不移动；继续通入1mol H2O再次达到的新平衡相当于一次性加入2mol H2O达到的平衡状态，而该反应前后气体体积不变，则加入2mol H2O与加入1mol H2O建立等效平衡，继续通入1molH2O再次达到平衡后，H2的物质的量为原来的2倍，即为0.7mol；
故答案为：不；0.7；
③根据图像可得，t1时刻逆反应速率逐渐增大，所以可能增H2O(g)的浓度；
故答案为：增大H2O(g)的浓度。
