Question

(8分)碳的化合物与人类生产、生活密切相关。

I．工业上先将煤转化为CO，再利用CO和水蒸气反应制H₂时，发生以下反应：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)

（1）向1L恒容密闭容器中充入CO(g)和H₂O(g)，t℃时测得部分数据如下表。

T/min	0	1	2	3	4
n(H2O)/mol	1	0.8	0.65	0.6	0.6
n(CO)/mol	0.8	0.6	0.45	0.4	0.4

则该温度下反应的平衡常数K=________。

（2）相同温度下，若向该容器中充入l molCO、x molH₂O(g)、y molCO₂、2 molH₂，此时v(正)=v(逆)，则x、y的关系式是________________。

II．在一恒温、恒容密闭容器中发生反应：

Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)₄(g)，△H，则△H_____0，(填“＞”、“＜”)；缩小容器容积，平衡向_______(填“左”或“右”)移动，△H_______(填“增大”、“减少”或“不变”，下同)，混合气体的密度_________。

Answer

Ⅰ．（1） 2/3；（2）x:y=3:1(或x=3y)；II．＜，右，不变，增大。

【解析】

试题分析：Ⅰ．（1）在3min时达到平衡，平衡常数：可逆反应达到平衡时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，达到平衡时，其组成成分c(H2O)=0.6mol·L－1，c(CO)=0.4mol·L－1，c(CO2)=c(H2)=(1－0.6)/1mol·L－1=0.4mol·L－1，K=[c(H2)×c(CO2)]/[c(H2O)×c(CO)]=2/3；（2）此时，v(正)=v(逆)，浓度商等于平衡常数，即2×y/(1×x)=2/3，解得：x=3y；II．根据信息升高温度平衡向逆反应进行，根据勒夏特列原理，升高温度向吸热反应方向移动，故正反应方向△H<0，根据勒夏特列原理缩小体积，增大压强，平衡向体积减小方向移动，即向右移动，△H只受始终态的影响，故△H不变，ρ=m/v，因为是恒容状态，v不变，而Ni是固态，向正反应方向进行，气体的质量增加，故密度增大。

考点：考查平衡常数的计算、浓度商和平衡常数的关系、勒夏特列原理、反应热等知识。