Question

10．已知：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）；△H＜0
（1）在一体积为10L的密闭容器中，通入一定量的CO和H₂O，在850℃时CO和H₂O浓度变化如图，则0～4min的平均反应速率v（H₂O）=0.03mol•（L•min）^-1．
（2）t℃时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如表：

时间/min	c（CO）/mol•L-1	c（H2O）/mol•L-1	c（CO2）/mol•L-1	c（H2）/mol•L-1
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	0.110	0.210	0.090
6	0.096	0.266	0.104

①若c₁数值大于0.08mol•L^-1，则温度t＞850℃（填“＞”“＜”或“=”）．
②表中3～4min之间反应处于平衡  状态．
③若第5min时，该反应处于化学平衡状态，则此反应的平衡常数K=0.35（保留两位有效数字）
④表中5～6min之间数值发生变化，可能的原因是B．
A．升高温度  　　　　　            
B．体积不变，通入水蒸气
C．缩小体积，增大压强  　　　　　  
D．体积不变，通入氢气
⑤比较反应物CO在2～3min、5～6min时平均反应速率[平均反应速率分别以v（2～3）、v（5～6）表示]的大小v（2～3）＞v（5～6）（假设3～5min内反应条件不变）．
⑥能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的措施是C．
A．适当升高温度              B．缩小反应容器的体积C．增大CO的浓度            D．选择高效催化剂．

Answer 1

分析 （1）0-4min可知，△c=0.3mol/L-0.18mol/L=0.12mol/L，结合v（H₂O）=$\frac{△c}{△t}$计算；
（2）①850℃达到平衡，c（CO）=0.08mol/L，该反应为放热反应，升高温度逆向移动；
②表中3min-4min之间各物质的浓度不变；
③化学平衡常数K=$\frac{c（C{O}_{2}）．c（{H}_{2}）}{c（CO）．c（{H}_{2}O）}$；
④由表中5min-6min之间数值可知，CO的浓度减小，而H₂O的浓度增大，平衡正向移动，以此来解答；
⑤随着反应进行，反应物CO的浓度减小，CO表示的反应速率减小；
⑥根据温度、浓度、压强和催化剂对反应速率和化学平衡的影响分析．

解答 解：（1）0-4min可知，△c=0.3mol/L-0.18mol/L=0.12mol/L，则v（H₂O）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.12mol/L}{4min}$0.03mol•（L•min）^-1，
故答案为：0.03；
（2）①又850℃达到平衡，c（CO）=0.08mol/L，该反应为放热反应，升高温度逆向移动，所以温度t＞850℃；
故答案为：＞；
②表中3min-4min之间各物质的浓度不变，则达到化学平衡状态；
故答案为：平衡；
③5min时，c（CO₂）=c（H₂）=0.09mol•L^-1，则化学平衡常数K=$\frac{c（C{O}_{2}）．c（{H}_{2}）}{c（CO）．c（{H}_{2}O）}$=$\frac{0.090×0.090}{0.110×0.210}$=0.35；
故答案为：0.35；
④由表中5min-6min之间数值可知，CO的浓度减小，而H₂O的浓度增大，平衡正向移动，则改变的条件为体积不变，通入水蒸气，
故答案为：B；
⑤随着反应进行，反应物CO的浓度减小，CO表示的反应速率减小，所以v（2～3）＞v（5～6）；
故答案为：v（2～3）＞v（5～6）；
⑥A．该反应正方向为放热反应，适当升高温度，反应逆向进行，故A错误；
B．该反应的反应前后气体的物质的量不变，缩小反应容器的体积，平衡不移动，故B错误；
C．增大CO的浓度，反应速率增大，平衡正向移动，故C正确；
D．选择高效催化剂，反应速率增大，平衡不移动，故D错误；
故答案为：C．

点评 本题考查化学平衡计算、化学平衡移动、平衡常数、浓度随时间变化曲线等，注意把握图象中曲线变化以及表格中数据的分析应用是解本题关键，是对学生综合能力的考查，题目难度中等．