Question

(9分）一定温度下10L密闭容器中发生某可逆反应，其平衡常数表达式为：

根据题意完成下列填空。

（1）写出该反应的化学方程式：           ；若温度升高，K增大，该反应是          （选填“吸热”或“放热”）反应。

（2）下列能判断该反应一定达到平衡状态的是            （选填编号）。

a．v_正(H₂O)=v_逆(H₂)

b．容器中气体的密度不随时间改变

c．消耗n mol H₂同时消耗n mol CO

d．容器中物质的总物质的量不随时间改变

（3）该反应的v_正 随时间变化的关系如图。t₂时刻改变了某种条件，改变的条件可能是             或                   。

（4）实验测得t₂时刻容器内有1molH₂O，5min后H₂O的物质的量是0.8mol。则这5min内H₂O的平均反应速率为              。

Answer

（1）C(s)＋ H2O(g)CO(g)＋ H2(g)（不写物质的状态也给分）（2分）吸热（1分）

（2）a b（2分） （3）升高温度（1分） 增大水蒸汽的浓度（1分）

（4）0.004mol/(L﹒min) （2分）

【解析】

试题分析：（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据平衡常数表达式可知该反应的化学方程式为C(s)＋ H2O(g)CO(g)＋ H2(g)；若温度升高，K增大，这说明升高温度平衡向正反应方向进行，因此该反应是吸热反应。

（2）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。a．v正(H2O)=v逆(H2)表示不同方向的反应速率，且满足反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以反应达到平衡状态，a正确；b．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中容积不变，但气体质量变化，即密度是变化的，所以当容器中气体的密度不随时间改变时可以说明反应达到平衡状态，b正确；c．消耗n mol H2同时消耗n mol CO均表示逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，c错误；d．根据反应的方程式可知正反应是物质的量不变的可逆反应，所以容器中物质的总物质的量不随时间改变不能说明反应达到平衡状态，d错误，答案选ab。

（3）根据图像可知t2时刻正反应速率瞬间增大，所以改变的条件可能是升高温度，增大水蒸汽的浓度。

（4）实验测得t2时刻容器内有1molH2O，5min后H2O的物质的量是0.8mol。则这5min内H2O的平均反应速率为0.004mol/(L﹒min)。

考点：考查外界条件对平衡状态的影响、平衡状态判断与计算等