Question

不同量的H₂O（g）和CO（g）分别通入体积为1L的恒容密闭容器中进行反应，CO（g）+H₂O （g）?CO₂（g）+H₂（g），得到以下三组数据：

实验组	温度 ℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
		H2O	CO	H2	CO
1	650	1	2	0.8	1.2	5
2	900	0.5	1	0.2	0.8	3
3	900	a	b	c	d	t

据此回答下列问题：
（1）由以上数据，实验1中达到平衡时以v（CO₂）表示的反应速率为

 

mol/（L?min ），该反应在650℃时的平衡常数数值为

 

，该反应为

 

（填”吸“或”放“）热反应；
（2）若实验3要达到与实验2 相同的平衡状态（即各组分的体积分数相同），则a、b、c的值分别为

 

、

 

、

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,等效平衡

专题：

分析：（1）利用化学反应速率的计算公式计算；平衡常数=

生成物平衡浓度幂次方乘积

反应物平衡浓度幂次方乘积

，利用转化率与消耗量和起始量的关系计算并判断反应热；

（2）从等效平衡的角度分析，转化为起始量和原起始量相同得到相同的平衡状态；

解答： 解：（1）图表中分析可知生成二氧化碳物质的量为0.8mol，反应速率v（CO₂）=

0.8mol/L

5min

=0.16mol/（L?min），依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，650°C        CO（g）+H₂O （g）?CO₂（g）+H₂（g），
起始量（mol/L） 2       1          0       0
变化量（mol/L） 0.8     0.8        0.8     0.8
平衡量（mol/L） 1.2     0.2        0.8     0.8
平衡常数K=

0.8×0.8

1.2×0.2

=2.67

 900°C，CO（g）+H₂O （g）?CO₂（g）+H₂（g），
起始量（mol/L） 1       0.5          0       0
变化量（mol/L） 0.2     0.2          0.2    0.2
平衡量（mol/L）0.8      0.3          0.2     0.2
平衡常数K=

0.2×0.2

0.8×0.3

=0.167
随温度升高平衡常数减小，平衡逆向进行，正反应为放热反应；
故答案为：0.16；2.67，放；
 （2）若实验3要达到与实验2等效的平衡状态，则所加入物质的物质的量之比等于初始原料的配比数，或转化为起始量和原来起始量相同，
900°C，CO（g）+H₂O （g）?CO₂（g）+H₂（g），
起始量（mol/L） 1       0.5          0       0
变化量（mol/L） 0.2     0.2          0.2    0.2
平衡量（mol/L）0.8      0.3          0.2     0.2
900°C，CO（g）+H₂O （g）?CO₂（g）+H₂（g），
起始量（mol/L） b      a         c      d
转化量（mol/L） c      c          0      0
               d       d          0      0     
符合关系      b+c=1    a+c=0.5
             b+d=1     a+d=0.5
符合关系b=2a，c=d，
a=0.5 b=1，c=0，d=0
故答案为：0.5，1，0；

点评：本题考查化学平衡和化学反应速率等知识，做题时注意把握影响平衡移动的因素以及平衡常数的有关计算，此为化学平衡常考查问题．