Question

在一容积为2L且不变的密闭容器中加入适量炭粉和x mol H₂O．在800℃的条件下，经10s后达到如下第一次化学平衡：C（s）+H₂O（g）⇌CO（g）+H₂（g）△H＞0 此时，v（H₂）=0.006mol/，c（H₂O）=0.04mol/L．请回答下列问题：
（1）加入的H₂O的物质的量x=    mol．
（2）若在上述平衡混合物中加入少量CaO固体，并在此温度下达到第二次平衡，则此时CO的物质的量将    （填“增大”、“减小”或“不变”），理由是    ．
（3）若向上述第一次平衡的混合物中，再充入 ymolCO（y＜0.12）在相同条件下达到第三次平衡，则此时H₂的物质的量n的取值范围是    ．（可用y表示）

Answer

（1）平衡时水的物质的量加上参加反应的水的物质的量即为开始时水的物质的量；
（2）CaO与H2O反应，使水蒸气浓度降低，平衡向左移动；
（3）再充入 ymolCO，平衡向逆反应移动，H2的物质的量减小n＜0.12，利用极限法求出H2的物质的量变化量ymol，故0.12-y＜n，据此解答．
【解析】
（1）平衡时水的物质的量为2L×0.04mol/L=0.08mol，
平衡时氢气的物质的量变化量为△n（H2）=0.006mol/（L•s）×10s×2L=0.12mol，所以水的物质的量的变化量为△n（H2O）=△n（H2）=0.12mol，所以x=0.08mol+0.12mol=0.2mol．
故答案为：0.2mol；
（2）CaO与H2O反应，使水蒸气浓度降低，平衡向左移动，故答案为：减小；CaO与H2O反应，使水蒸气浓度降低，平衡向左移动；
（3）再充入 ymolCO，平衡向逆反应移动，H2的物质的量减小n＜0.12，假定加入的ymolCO（y＜0.12）完全反应，则H2的物质的量变化量ymol，故0.12-y＜n，所以0.12-y＜n＜0.12，
故答案为：0.12-y＜n＜0.12．