Question

6．一定溫度下10L密閉容器中發(fā)生某可逆反應，其平衡常數(shù)表達式為：
K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$
根據(jù)題意完成下列填空．
（1）寫出該反應的化學方程式：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）；若溫度升高，K增大，該反應是吸熱（選填“吸熱”或“放熱”）反應．
（2）下列能判斷該反應一定達到平衡狀態(tài)的是ab（選填編號）．
a．v_正（H₂O）=v_逆（H₂）
b．容器中氣體的密度不隨時間改變
c．消耗n molH₂同時消耗nmolCO
d．容器中物質的總物質的量不隨時間改變
（3）該反應的v_正隨時間變化的關系如圖．t₂時刻改變了某種條件，改變的條件可能是升高溫度或增大水蒸氣濃度．
（4）實驗測得t₂時刻容器內有1molH₂O，5min后H₂O的物質的量是0.8mol．則這5min內H₂O的平均反應速率為0.004mol/（L﹒min）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學平衡常數(shù)表達式及元素守恒知，反應物還有C，所以該反應方程式為C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）；升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動；
（2）可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，反應體系中各物質的物質的量不變、物質的量濃度不變、百分含量不變以及由此引起的一系列物理量不變；
（3）改變條件時反應速率增大，改變的條件可能是溫度、壓強、反應物濃度；
（4）反應速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$．

解答 解：（1）根據(jù)化學平衡常數(shù)表達式及元素守恒知，反應物還有C，所以該反應方程式為C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）；升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，K增大說明平衡正向移動，所以正反應是吸熱反應，故答案為：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）； 吸熱；
（2）a．當v_正（H₂O）=v_逆（H₂）=v_逆（H₂O）時，正逆反應速率相等，所以反應達到平衡狀態(tài)，故正確；
b．反應前后氣體質量改變、容器體積不變，當容器中氣體的密度不隨時間改變，正逆反應速率相等，所以達到平衡狀態(tài)，故正確；
c．無論反應是否達到平衡狀態(tài)都存在消耗n molH₂同時消耗nmolCO，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯誤；
d．無論反應是否達到平衡狀態(tài)容器中物質的總物質的量都不隨時間改變，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯誤；
故選a b；
（3）改變條件時反應速率增大，改變的條件可能是升高溫度、增大壓強、增大反應物濃度，
故答案為：升高溫度；增大水蒸汽的濃度；
（4）反應速率=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{1-0.8}{10}}{5}$=0.004mol/（L﹒min），
故答案為：0.004mol/（L﹒min）．

點評 本題考查平衡狀態(tài)判斷、反應速率計算、化學反應速率因素等知識點，側重考查基本理論及計算，注意：只有反應前后改變的物理量才能作為平衡狀態(tài)判斷依據(jù)，注意該反應方程式特點，題目難度不大．