分析:依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算,
CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g)
起始量(mol) 1 1 0 0
變化量(mol)
平衡量(mol)
(1)體積分?jǐn)?shù)=
二氧化碳物質(zhì)的量 |
混合氣體物質(zhì)的量 |
×100%;
(2)若在相同條件下,向容器中充入1mol CO
2、1mol H
2和1mol H
2O,極值轉(zhuǎn)化相當(dāng)于加入1molCO
2,2molH
2O,則達(dá)到平衡時(shí)與(1)相比較,等于加入1mol水平衡正向進(jìn)行;依據(jù)平衡濃度計(jì)算平衡濃度,計(jì)算得到平衡常數(shù)=
生成物平衡濃度冪次方乘積 |
反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積 |
,結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算;
(3)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率增大大于逆反應(yīng)速率,生成物物質(zhì)的量、產(chǎn)率增大,反應(yīng)前后氣體體積不變,加入氣體,氣體體積分?jǐn)?shù)減小,催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡,結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理和反應(yīng)特征選項(xiàng);
解答:
解:利用三段式法求平衡時(shí)各組分個(gè)濃度,
CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g)
起始量(mol) 1 1 0 0
變化量(mol)
平衡量(mol)
(1)反應(yīng)前后氣體的體積不變,所以平衡時(shí),混合氣體的總的物質(zhì)的量為1mol+1mol=2mol,
所以平衡混合物中CO
2的體積分?jǐn)?shù)為=
×100%=33.3%;
故答案為:33.3%;
(2)充入1mol CO
2、lmol H
2和1mol H
2O,反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行建立平衡,等效為(1)中平衡后,再加1molH
2O(g),平衡向正反應(yīng)移動(dòng);
化學(xué)平衡常數(shù)=生成物平衡濃度系數(shù)次方之積與反應(yīng)物平衡濃度系數(shù)次方之積的比,
故該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式k=
,反應(yīng)在同一容器內(nèi)進(jìn)行,體積相同,方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)都是1,所以在計(jì)算中均可用物質(zhì)的量數(shù)值代替濃度數(shù)值,所以k=
=
=4.
令參加反應(yīng)的H
2物質(zhì)的量為nmol,
CO(g)+H
2O(g)?H
2(g)+CO
2(g),
起始(mol):0 1 1 1
轉(zhuǎn)化(mol):n n n n
平衡(mol):n 1+n 1-n 1-n
所以
=4,解得n=0.154
反應(yīng)前后氣體的體積不變,所以平衡時(shí),混合氣體的總的物質(zhì)的量為1mol+1mol+1mol=3mol,
平衡混合物中CO
2的體積分?jǐn)?shù)為
×100%=28.2%;
此時(shí)平衡混合的CO
2的體積分?jǐn)?shù)可能是27.55%;
故答案為:正反應(yīng)方向,B;
(3)平衡向向正方向移動(dòng),
①不論改變何條件,平衡向向正方向移動(dòng),生成物的物質(zhì)的量一定增加,故①正確;
②對于多種氣體參與反應(yīng),反應(yīng)前后氣體的體積不變的反應(yīng),并向其中大量加入一種反應(yīng)物,而使平衡正向移動(dòng).生成物的物質(zhì)的量增加,但百分含量完全可以減小,因?yàn)榭偭慷嗔�,故②錯(cuò)誤;
③多種物質(zhì)參加反應(yīng),增加一種反應(yīng)物的濃度,平衡向向正方向移動(dòng),提高其它反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,自身轉(zhuǎn)化率降低,故③錯(cuò)誤;
④多種物質(zhì)參加反應(yīng),增加一種反應(yīng)物的濃度,平衡向向正方向移動(dòng),其它反應(yīng)物的濃度降低,自身濃度增大,故④錯(cuò)誤;
⑤平衡向向正方向移動(dòng),正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率,故⑤正確;
⑥使用催化劑不能改變平衡移動(dòng),故⑥錯(cuò)誤.
故選:①⑤