题目内容
(12分)工业制氢气的一个重要反应是:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组数据:
实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡状态所需时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO2 | |||
I | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 1.6 | 5 |
II | 900 | 2 | 1 | 0.5 | 0.5 | 3 |
①对于反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),下列说法正确的是
A.当容器中CO的含量保持不变时,说明该反应达到平衡状态
B.若混合气体的密度不再改变,说明该反应已达化学平衡状态
C.实验I中,反应达到平衡后,再通入4molCO和2molH2O,平衡正向移动,H2的体积分数增大
D.若使用催化剂,会改变反应的途径,但反应的焓变不变
②实验I中,从反应开始到反应达到平衡时,CO的平均反应速率
(CO)= ;
③实验II条件下反应的平衡常数K= (保留小数点后二位);H2O(g)的平衡转化率为 。
④若在900℃时,实验II反应达到平衡后,向此容器中再加入1.5molCO、0.5mol H2O、0.2mol CO2、0.5mol H2,则平衡向 方向移动(填“正反应”、“逆反应”或“不移动”)
⑤若仅改变温度,纵坐标y随T变化如图所示,则纵坐标y表示的是 。
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A.CO2的百分含量 B.混合气体的平均相对分子质量
C.CO的转化率 D.H2O的物质的量
(1)AD; (2)0.16mol/l/min;(3)0.33, 50% (4)正反应 (5)AC
【解析】
试题分析:①A.若容器中CO的含量保持不变,则其浓度不变,反应处于平衡状态,正确; B.由于容器的容积不变,根据质量守恒,气体的总质量不变,所以无论反应进行到任何程度,容器中混合气体的密度都不变,因此不能判断反应处于平衡状态,错误;C.体积不变,再通入4molCO和2molH2O,相当于增大压强,平衡不移动,错误;D.使用催化剂,会改变反应的途径,但反应的焓变不变,正确。②实验I中,从反应开始到反应达到平衡时,CO的平均反应速率V(CO)=(1.6mol÷2L)÷5min=0.16mol/(L·min); ③实验II条件下反应的平衡常数K=
;H2O(g)的平衡转化率=
×100℅=50%④若在900℃时,实验II反应达到平衡后,向此容器中再加入1molCO、0.5mol H2O、0.2mol CO2、0.5mol H2,则此时由于Q=
,所以
>
(填“”或“<”),平衡向向正反应方向移动。⑤由图像看出o-a反应未达平衡,a以后升高温度y减小,由表可知升高温度平衡逆向移动,A.CO2的百分含量减小,正确;B.由于容器的容积不变,气体的物质的量不变,所以无论反应进行到任何程度,容器中混合气体的平均相对分子质量都不变,错误;C.CO的转化率减小,正确;D.H2O的物质的量增大,错误。
考点:考查可逆反应平衡状态的判断、化学反应速率、化学平衡的计算、物质转化率的大小比较和影响因素、化学反应进行的方向的判断的知识。