题目内容
【题目】在一个体积为2L的密闭容器中，高温下发生反应：C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)，其中，H2O、CO的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。
(1)写出上述反应的平衡常数表达式K=______。
(2)计算第1min内v(H2O)=_______。
(3)反应处于平衡状态的时间段是_______。
(4)若反应进行至2min时，改变了温度，使曲线发生了如下图所示的变化，则温度是____，(填“升高、降低、不变”)，正反应是_____(填“吸热、放热”)反应。
(5)反应至5min时，若也只改变了某一个条件，使曲线发生如上图所示的变化，该条件可能是下述中的____(填写编号)。
①增加了CO； ②增加了水蒸气； ③加了催化剂； ④扩大了容器体积。
【答案】
0.1 mol/(L·min) 1-2、3-5 升高 吸热 ②
【解析】
(1)根据化学平衡常数的定义书写表达式；
(2)根据反应速率v=
计算用水表示的化学反应速率；
(3)反应处于平衡状态时，任何物质的物质的量及浓度不变；
(4)反应进行至2min时，根据图象知，相同时间内，水和一氧化碳的物质的量变化量大于0~1min内，说明反应速率增大，根据压强和温度对反应速率、化学平衡的影响分析；
(5)反应至第5min时，CO的物质的量不变，水的物质的量增大，说明改变的量是水的物质的量。
(1)化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则对于反应C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)来说，其化学平衡常数K=；
(2)根据图象可知，在第一个平衡时段的H2O的物质的量由1.4mol变为1.2mol，变化了0.2mol，反应容器为2L，反应时间为1min，则用H2O的浓度变化表示反应速率为v(H2O)=
=0.1mol/(L·min)；
(3)由于反应容器的容积不变，任何物质的物质的量不变，则反应达到平衡状态时，根据图象可知反应达到平衡状态的时间段为1~2min、3~5min；
(4)反应进行至2min时，根据图象知，相同时间内，水和一氧化碳的物质的量变化量大于0~1min内，说明反应速率增大，水蒸气的物质的量减少，一氧化碳的物质的量增加，说明平衡向正反应方向移动，说明该改变的条件只能是升高温度，该反应为吸热反应；
(5)反应至第5min时，CO的物质的量不变，水的物质的量增大，说明改变的量是增加水的物质的量，随反应进行水蒸气减小，一氧化碳增大，平衡正向进行，故合理选项是②。
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