Question

10．在容积为10L的容器中，850℃和t₁℃（高于850℃）时分别发生如下反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），△H＜0
（1）850℃时，通入一定量的CO和H₂O，CO和H₂O浓度变化如图．
①0～4min的平均反应速率v（CO）=0.03mol/（L•min）．
②850℃时，该反应的平衡常数K=1．
t₁℃时物质浓度（mol/L）的变化

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

（2）t₁℃时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度数据如上表．
①上述两个温度下进行的反应，先达到化学平衡状态的温度是t₁℃．
②c₁＞（填“＞”“＜”或“=”）0.08mol/L．
③反应在4min～5min之间时，若平衡逆向移动，可能的原因是d，表中5min～6min之间数值发生变化，可能的原因是a．
a．增加水蒸气 b．降低温度 c．使用催化剂 d．增加氢气浓度．

Answer 1

分析 （1）①根据v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率；
②用三段式法分别计算各物质的平衡浓度，根据平衡常数表达式计算K；
（3）①根据温度对反应速率的影响可知，温度越高，反应速率越快，则反应达到平衡的时间越短，据此答题；
②根据的（1）②可知850℃达到平衡时，c（CO）=0.08mol/L，该反应为放热反应，升高温度逆向移动；
③反应在4min～5min，平衡向逆方向移动，根据平衡移动原理，结合选项判断；由表中数据可知，5min～6minCO的浓度降低，CO₂浓度增大，浓度变化都是0.02mol/L，说明平衡向正反应移动，再结合水的浓度变化进行判断．

解答 解：（1）①v（H₂O）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.3mol/L-0.18mol/L}{4min}$=0.03mol/（L•min），
故答案为：0.03mol/（L•min）；
②用三段式法计算：
        CO（g） 十  H₂O（g） CO₂（g）十  H₂ （g）
起始：0.20mol/L   0.30mol/L          0           0
转化：0.12mol/L   0.12mol/L      0.12mol/L     0.12mol/L
平衡：0.08mol/L  0.18mol/L       0.12mol/L     0.12mol/L
则K=$\frac{c（CO{\;}_{2}）×c（H{\;}_{2}）}{c（CO）×c（H{\;}_{2}O）}$=$\frac{0.12mol/L×0.12mol/L}{0.08mol/L×0.18mol/L}$=1，
故答案为：1；
（3）①根据温度对反应速率的影响可知，温度越高，反应速率越快，则反应达到平衡的时间越短，根据题意t₁℃高于850℃，所以t₁℃时反应先达到平衡，
故答案为：t₁℃；
②根据的（1）②可知850℃达到平衡时，c（CO）=0.08mol/L，由于是放热反应，温度升高，化学平衡向逆反应方向移动，C₁数值应大于0.08 mol/L，
故答案为：＞；
③反应在4min-5min间，平衡向逆方向移动可能是升高温度、增大生成物浓度、减少反应物浓度等因素引起，故选d．表中5min-6min之间CO浓度减少，H₂O浓度增大，CO₂浓度增大，只有增加水蒸气，使化学平衡向正反应方向移动，故选a，
故答案为：d；a．

点评 本题综合考查化学平衡常数、平衡的有关计算和判断等问题，题目难度较大，将图表信息和图象信息相结合来分析是解答的关键，较好的考查学生的能力．