Question

5．（1）在一容積為10L的容器中，通入一定量的CO和H₂O，在850℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H＜0，
CO和H₂O濃度變化如圖，則0～4min的平均反應(yīng)速率v（CO）=0.03mol•L^-1•min^-1，850℃時(shí)，此反應(yīng)的平衡常數(shù)為1，CO的轉(zhuǎn)化率為60%．
（2）t℃（高于850℃）時(shí)，在相同容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如下表：

t/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	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

①?gòu)谋碇锌闯觯?～4min之間反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；c₁大于0.08（填“大于”、“小于”或“等于”）．
②反應(yīng)在4～5min間，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，可能的原因是c，表中5～6min之間數(shù)值發(fā)生變化，可能的原因是b．
a．降低溫度b．增加水蒸氣 c．增加氫氣濃度d．使用催化劑．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，CO起始濃度為0.2mol/L、H₂O的起始濃度為0.3mol/L，850℃時(shí)4min達(dá)到平衡，平衡時(shí)CO的濃度為0.08mol/L，則：
                CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
開(kāi)始濃度（mol/L）：0.2    0.3      0      0
變化濃度（mol/L）：0.12   0.12     0.12   0.12
平衡濃度（mol/L）：0.08   0.18     0.12   0.12
根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（CO）；平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$；CO轉(zhuǎn)化率=$\frac{CO濃度變化量}{CO起始濃度}$×100%；
（2）①3min、4min時(shí)同種物質(zhì)的濃度相等，處于平衡狀態(tài)；
起始濃度與（1）中相同，而（1）中850℃平衡時(shí)CO濃度為0.08mol/L，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，故該溫度下平衡時(shí)CO的濃度比原平衡850℃大；
②反應(yīng)中△c（CO）=△c（H₂O）=△c（CO₂）=△c（H₂），由表中數(shù)據(jù)可知，5min時(shí)與開(kāi)始相比CO、H₂O、CO₂的濃度變化之比為1：1：1，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，故可能升高溫度、降低壓強(qiáng)或增大氫氣的濃度；
表中5min-6min之間，CO濃度降低0.02mol/L、H₂O的濃度增大0.05mol/L、CO₂的濃度增大0.02mol/L，故應(yīng)該是增大水蒸氣的濃度．

解答 解：（1）由圖可知，CO起始濃度為0.2mol/L、H₂O的起始濃度為0.3mol/L，850℃時(shí)4min達(dá)到平衡，平衡時(shí)CO的濃度為0.08mol/L，則：
                 CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
開(kāi)始濃度（mol/L）：0.2    0.3      0       0
變化濃度（mol/L）：0.12   0.12    0.12     0.12
平衡濃度（mol/L）：0.08   0.18    0.12     0.12
v（CO）=$\frac{0.12mol/L}{4min}$=0.03mol/（L．min），平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$=$\frac{0.12×0.12}{0.08×0.18}$=1，CO轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.12mol/L}{0.2mol/L}$×100%=60%；
故答案為：0.03mol/（L．min）；1；60%；
（2）①由表中數(shù)據(jù)可知，3min、4min時(shí)都應(yīng)個(gè)組分的濃度相同，故處于平衡狀態(tài)；
該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，故該溫度下平衡時(shí)CO的濃度比原平衡850℃大，即c₁＞0.08，
故答案為：平衡，大于；
②反應(yīng)中△c（CO）=△c（H₂O）=△c（CO₂）=△c（H₂），由表中數(shù)據(jù)可知，5min時(shí)與開(kāi)始相比CO、H₂O、CO₂的濃度變化之比為1：1：1，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，故可能升高溫度、降低壓強(qiáng)或增大氫氣的濃度，故選c；
表中5min-6min之間，CO濃度降低0.02mol/L、H₂O的濃度增大0.05mol/L、CO₂的濃度增大0.02mol/L，故應(yīng)該是增大水蒸氣的濃度，故選b，
故答案為：c；b．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡圖象等，難度中等，（3）中注意分析各物質(zhì)的濃度變化量關(guān)系判斷改變條件．