题目内容
将不同量的H2O（气） 和CO 气体分别通入到一体积为l L的恒容密闭容器中进行反应：
H2O （g）+CO（ g）
CO2 （g）+H2（g）；得到以下三组数据，据此回答下列问题：
（1）①由以上数据，实验1中以v（ CO2） 表示的反应速率为 ．
②该反应在650℃时平衡常数数值为 ，该反应的逆反应为 （填“吸”或“放”）热反应．
③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等），且t＜3min，则a、b 应满足的关系是 ．
（2）如图1、2 表示上述反应在时刻t1达到平衡，在时刻t2因改变某个条件而发生变化的情况：
①图1中时刻t2发生改变的条件可能是 （写2条）
②图2中时刻t2发生改变的条件可能是 （写2条）
（3）在850℃时，其平衡常数K=1，850℃时在该容器中同时充人1.0mol CO，3.0mol H2O，1.0mol CO2，5.0mol H2，此时反应向 （填“正反应”或“逆反应”）方向进行，平衡时CO2的物质的量为 ．
H2O （g）+CO（ g）
| 催化剂 |
| 加热 |
| 实验组 | 温度 | 起始量 | 平衡量 | 达到平衡所需时间 | ||
| H2O | CO | H2 | CO | |||
| 1 | 650℃ | 1 mol | 2 mol | 0.8 mol | 1.2 mol | 5 min |
| 2 | 900℃ | 0.5 mol | 1 mol | 0.2 mol | 0.8 mol | 3 min |
| 3 | 900℃ | a | b | c | d | t |
②该反应在650℃时平衡常数数值为
③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等），且t＜3min，则a、b 应满足的关系是
（2）如图1、2 表示上述反应在时刻t1达到平衡，在时刻t2因改变某个条件而发生变化的情况：
①图1中时刻t2发生改变的条件可能是
②图2中时刻t2发生改变的条件可能是
（3）在850℃时，其平衡常数K=1，850℃时在该容器中同时充人1.0mol CO，3.0mol H2O，1.0mol CO2，5.0mol H2，此时反应向
考点：化学平衡的计算,化学反应速率与化学平衡图象的综合应用
专题：化学平衡专题
分析：（1）①根据v=
计算；
②首先计算出平衡时各物质的浓度，根据K=
计算，第二组温度比第一组高，反应物物质的量比第一组减半，但是平衡时CO2的物质的量比第一组的一半少，表明该反应为放热反应；
③反应前后气体体积不变，实验2相似的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等），为等效平衡，满足CO（g）与H2O（g）的物质的量为1：2，由于到达平衡时间t＜3min，物质的量应比实验2大或使用催化剂；
（2）根据外界条件对化学平衡的影响判断；
（3）根据浓度商和平衡常数的比较可以判断出平衡移动方向，利用三段式根据平衡常数可以计算出平衡时各物质的浓度，进而求得二氧化碳的物质的量．
| △c |
| △t |
②首先计算出平衡时各物质的浓度，根据K=
| c(CO2)?c(H2) |
| c(CO)?c(H2O) |
③反应前后气体体积不变，实验2相似的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等），为等效平衡，满足CO（g）与H2O（g）的物质的量为1：2，由于到达平衡时间t＜3min，物质的量应比实验2大或使用催化剂；
（2）根据外界条件对化学平衡的影响判断；
（3）根据浓度商和平衡常数的比较可以判断出平衡移动方向，利用三段式根据平衡常数可以计算出平衡时各物质的浓度，进而求得二氧化碳的物质的量．
解答：
解：（1）①根据方程式可知v（CO）=v（CO2），则v（CO2）=v（CO）=
=0.16mol/（L?min），故答案为：0.16mol/（L?min）；
②H2O（g）+CO（g）
CO2（g）+H2（g）
初始 1mol/L 2mol/L 0 0
转化 0.8mol/L 0.8mol/l 0.8mol/l 0.8mol/l
平衡 0.2mol/L 1.2mol/L 0.8mol/l 0.8mol/l
根据K=
计算可得该反应在650℃时平衡常数数值为K=
=
=2.67，
实验1中CO的转化率为
×100%=40%，实验2中CO的转化率为
×100%=20%，则实验1的转化率大于实验2，则说明温度升高平衡向逆反应方向移动，正反应放热，逆反应为吸热反应；
故答案为：2.67；吸；
③反应前后气体体积不变，实验2相似的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等），为等效平衡，满足CO（g）与H2O（g）的物质的量为1：2，即a：b=1：2，b=2a，由于到达平衡时间t＜3min，所以速率较实验2快，故a＞0.5（或使用催化剂）．
故答案为：b=2a，a＞0.5（或使用催化剂）．
（2）①图1中，t2正逆反应速率同时同等程度增大，由于反应前后气体物质的量相同，增大压强化学平衡不发生移动，即正逆反应速率变化程度相同，所以外界条件的改变为加入催化剂或缩小容器体积，故答案为：加入催化剂或缩小容器体积；
②图2中时刻t2CO2浓度增大，CO浓度减小，即化学平衡向右移动，又由于在t2时，二者浓度不变，即压强不变，或者说，不是因为压强变化而导致平衡的移动，只能为温度的影响，或为H2O（g）或H2浓度的影响，所以条件为通H2O（g）或降温或减小H2浓度，故答案为：通H2O（g）或降温或减小H2浓度．
（3）设反应时转化了CO2xmol/L
H2O（g）+CO（g）CO2（g）+H2（g）
初始 （mol/L） 3 1 1 5
转化 （mol/L） x x x x
平衡 （mol/L） 3+x 1+x 1-x 5-x
Qc=
=
=
＞K，所以平衡向逆反应方向进行；
根据K=
=1，可解得x=0.2，所以平衡时CO2的物质的量为（1mol/L-0.2mol/L）×1L=0.8mol，故答案为：逆反应，0.8mol；
| ||
| 5 min |
②H2O（g）+CO（g）
CO2（g）+H2（g）初始 1mol/L 2mol/L 0 0
转化 0.8mol/L 0.8mol/l 0.8mol/l 0.8mol/l
平衡 0.2mol/L 1.2mol/L 0.8mol/l 0.8mol/l
根据K=
| c(CO2)?c(H2) |
| c(CO)?c(H2O) |
| 0.8×0.8 |
| 0.2×1.2 |
| 8 |
| 3 |
实验1中CO的转化率为
| 0.8mol |
| 2mol |
| 0.2mol |
| 1mol |
故答案为：2.67；吸；
③反应前后气体体积不变，实验2相似的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等），为等效平衡，满足CO（g）与H2O（g）的物质的量为1：2，即a：b=1：2，b=2a，由于到达平衡时间t＜3min，所以速率较实验2快，故a＞0.5（或使用催化剂）．
故答案为：b=2a，a＞0.5（或使用催化剂）．
（2）①图1中，t2正逆反应速率同时同等程度增大，由于反应前后气体物质的量相同，增大压强化学平衡不发生移动，即正逆反应速率变化程度相同，所以外界条件的改变为加入催化剂或缩小容器体积，故答案为：加入催化剂或缩小容器体积；
②图2中时刻t2CO2浓度增大，CO浓度减小，即化学平衡向右移动，又由于在t2时，二者浓度不变，即压强不变，或者说，不是因为压强变化而导致平衡的移动，只能为温度的影响，或为H2O（g）或H2浓度的影响，所以条件为通H2O（g）或降温或减小H2浓度，故答案为：通H2O（g）或降温或减小H2浓度．
（3）设反应时转化了CO2xmol/L
H2O（g）+CO（g）
CO2（g）+H2（g）初始 （mol/L） 3 1 1 5
转化 （mol/L） x x x x
平衡 （mol/L） 3+x 1+x 1-x 5-x
Qc=
| c(CO2)?c(H2) |
| c(CO)?c(H2O) |
| 1×5 |
| 1×3 |
| 5 |
| 3 |
根据K=
| (1-x)×(5-x) |
| (1+x)×(3+x) |
点评：本题主要考查了平衡常数的计算及运用平衡常数判断平衡移动方向和反应的热效应和影响平衡移动的条件等，有一定的综合性，中等难度，解题时要注意灵活运用三段式进行计算．
练习册系列答案
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与
；B．
与
；C．
与
；D．
与
；E．
与
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