Question

一定温度下，在一固定体积的容器中，通入一定量的CO和H₂O，发生如下反应：CO （g） 十H₂O （g）?CO₂（g） 十 H₂ （g）；△H＜0
（1）在850℃时，CO和H₂O浓度变化如图，则 0～4min的平均反应速率v（CO₂）=

 

mol?L^-1?min^-1
（2）t₁℃时，在相同容器中发生上述反应，各物质的浓度变化如表：
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	0.100	0.200	0.100	0.100
4	0.100	0.200	0.100	0.100
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

①计算t₁℃该反应的平衡常数为K=

 

．
②t₁℃时，反应在5min～6min间，平衡

 

移动（填向左、向右或不 ），若在第5分钟改变一种条件达到第6分钟的浓度，改变的条件是

 

．
（3）t₂℃时，化学反应CO （g）+H₂O （g）?CO₂（g）+H₂ （g）的平衡浓度符合c（CO₂）?c（H₂）=2c（CO）?c（H₂O），则t₂℃

 

850℃，判断依据是：

 

．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据v=

△c

t

求得CO的速率，再利用速率之比等于计量数之比，求得二氧化碳的速率；
（2）①根据平衡常数的定义求得；
②根据图中数据可知，在5min～6min间，CO减小了0.02mol/L，水增加了0.05mol/L，CO₂增加了0.02mol/L，由此可以看出，CO减小的浓度等于CO₂增加的浓度，反应正向移动，它们变化的浓度也符合反应中的计量数的关系，所以可以看出在第5分钟时改变的条件是增加了水的浓度，据此答题；
（3）比较两个温度下的平衡常数的大小可以判断出温度的高低．

解答： 解：（1）根据v=

△c

t

求得CO的速率为

0.2-0.08

4

mol?L^-1?min^-1=0.03mol?L^-1?min^-1，在反应中一氧化碳与二氧化碳计量数之比为1：1，根据速率之比等于计量数之比，可知二氧化碳的速率也为0.03mol?L^-1?min^-1，故答案为：0.03；
（2）①根据题目表格中的数据可知，当在3min时各组成成分的浓度不再变化，此时反应处于平衡状态，根据平衡常数的定义可知K=

0.1×0.1

0.2×0.1

=0.5，
故答案为：0.5；
②根据图中数据可知，在5min～6min间，CO减小了0.02mol/L，水增加了0.05mol/L，CO₂增加了0.02mol/L，由此可以看出，CO减小的浓度等于CO₂增加的浓度，反应正向移动，它们变化的浓度也符合反应中的计量数的关系，所以可以看出在第5分钟时改变的条件是增加了水的浓度，其增加的浓度为0.05mol/L+0.02mol/L=0.07mol/L，所以水的浓度增加到0.286mol/L，故答案为：向右；将H₂O （g）浓度增加到0.286 mol?L^-1；
（3）由于c（CO₂）?c（H₂）=2c（CO）?c（H₂O），根据平衡常数的定义可知，在t₂℃时，K=

c(CO2)?c(H2)

c(CO)?c(H2O)

=2，大于850℃的平衡常数1，平衡右移，而该反应为放热反应，所以温度要低于850℃，故答案为：＜； t₂℃的平衡常数为2，大于850℃的平衡常数1，平衡右移．

点评：本题主要考查了反应速率的计算、平衡常数的计算、影响平衡移动的因素及平衡常数的应用，中等难度，解题的易错点在于第（3）小问，平衡常数的应用．