Question

在体积为1L的两个恒容密闭容器中，分别充入1molCO和1molH₂O（g）的混合气体，进行如下化学反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），反应物CO的物质的量在不同温度时物质的量随时间的变化如下表所示，回答下列问题：

	0min	10min	20min	30min	40min	50min
830℃	1mol	0.8mol	0.65mol	0.55mol	0.5mol	0.5mol
1100℃	1mol	0.75mol	0.6mol	0.6mol	0.6mol	0.6mol

（1）1100℃时，前10min该反应的化学反应速率v（CO₂）=

0.025mol/（L．min）

，830℃平衡后CO转化率的为

50%

．
（2）1100℃时化学平衡常数K=

0.44

，该反应为

放热

反应（填“吸热”和“放热”）．
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是

bc

．
（a）容器中压强不变           （b）混合气体中c（CO）不变
（c）v_逆（H₂）=v_正（H₂O）          （d）c（CO₂）=c（CO）
（4）1100℃时达到平衡后，若向容器中再充入2molCO和2molH₂O（g），平衡

无此空

向正反应方向移动

移动（选填“向正反应方向”或“向逆反应方向”或“不”），再达到平衡时，H₂百分含量

不变

（选填“增大”或“减小”或“不变”）．
（5）830℃时，若在体积为2L的密闭容器中充入1molCO₂和1molH₂的混合气体，60min时反应达平衡状态，画出c（CO）和c（H₂）随时间变化而变化的趋势图．

Answer 1

分析：（1）根据v=

△n V

△t

计算一氧化碳的反应速率，再根据一氧化碳和二氧化碳的关系计算二氧化碳的反应速率；一氧化碳的转化率=

反应的CO的物质的量

反应初始时CO的总的物质的量

×100%；
（2）化学平衡常数K=生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，根据平衡时一氧化碳的物质的量确定该反应是放热反应还是吸热反应；
（3）反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度、含量等不再发生变化，以及由此衍生的其它量不变，可由此进行判断．
（4）增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，压强对平衡无影响；
（5）反应开始时，一氧化碳的浓度为0，氢气的浓度是

1mol

2L

=0.5mol/L，随着反应的进行，氢气的浓度逐渐减小，一氧化碳的浓度逐渐增大，当60min时，一氧化碳和氢气的浓度相等，反应达到平衡状态，据此画出图象．

解答：解：（1）v（CO）=

△n V

△t

=

(1-0.5)mol 1L

40min

=0.025mol/（L．min），反应方程式中一氧化碳和二氧化碳的计量数相等，所以其反应速率相等，则二氧化碳的反应速率是0.025mol/（L．min），
一氧化碳的转化率=

反应的CO的物质的量

反应初始时CO的总的物质的量

×100%=

(1-0.5)mol

1mol

×100%=50%，
故答案为：0.025mol/（L．min）；50%；
（2）反应达到平衡状态时，C（CO）=

0.6mol

1L

=0.6mol/L，则一氧化碳反应的物质的量浓度是0.4mol/L，氢气、一氧化碳、二氧化碳和水反应的物质的量浓度相等，所以氢气和二氧化碳的物质的量浓度是0.4mol/L，水的物质的量浓度是0.6mol/L，则K=

C(CO)．C(H2O)

C(H2)．C(CO2)

=

0.6mol/L×0.6mol/L

0.4mol/L×0.4mol/L

=

9

4

=0.44，
升高温度，一氧化碳的平衡物质的量增大，则平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应，
故答案为：

9

4

（或0.44）；放热；
（3）（a）该反应是反应前后气体体积不变的化学反应，所以无论反应是否达到平衡状态，容器中压强始终不变，所以不能据此判断平衡状态，故错误；   
（b）反应达到平衡状态时，反应体系中各物质的物质的量浓度不变，所以混合气体中c（CO）不变能作为平衡状态的判断依据，故正确；
（c）v_逆（H₂）=v_正（H₂O）时，反应达到平衡状态，故正确；          
（d）无论反应是否达到平衡状态，c（CO₂）与c（CO）都有可能相等，与反应初始浓度和转化率有关，所以不能作为判断平衡状态的依据，故错误；
故选bc；
（4）1100℃时达到平衡后，若向容器中再充入2molCO和2molH₂O（g），反应物浓度增大平衡向正反应方向移动，
该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，压强对平衡无影响，所以再达到平衡时，H₂百分含量不变，
故答案为：向正反应方向；不变；
（5）反应开始时，一氧化碳的浓度为0，氢气的浓度是

1mol

2L

=0.5mol/L，随着反应的进行，氢气的浓度逐渐减小，一氧化碳的浓度逐渐增大，当60min时，一氧化碳和氢气的浓度相等，反应达到平衡状态，其图象为，
故答案为：．

点评：本题考查了反应速率的计算、平衡常数的计算、平衡状态的判断等知识点，难度不大，注意平衡状态的判断中，只有反应前后改变的物理量才能作为判断平衡状态的依据．