Question

700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H₂O,发生反应：

CO(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)反应过程中测定的部分数据见下表（表中t₂＞t₁）：

反应时间/min	n(CO)/mol	n (H2O)/ mol
0	1．20	0．60
t1		0．20
t2	0．80

依据题意回答下列问题：

（1）反应在t₁min内的平均速率为v(H₂)＝            mol·L^－1·min^－1

（2）保持其他条件不变，起始时向容器中充入0．60molCO和1．20 molH₂O，到达平衡时，n(CO₂)＝            mol。

（3）温度升至800℃，上述反应平衡常数为0．64，则正反应为        反应（填“放热”或“吸热”）。

（4）700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入CO(g)、H₂O(g) 、CO₂(g)、H₂(g)的物质的量分别为1．20mol、2．00mol、1．20mol、1．20mol，则此时该反应v（正）       v（逆）（填“>”、“<”或“=”）。

（5）该反应在t₁时刻达到平衡、在t₂时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况：图中t₂时刻发生改变的条件是                         、                      （写出两种）。

（6）若该容器绝热体积不变，不能判断反应达到平衡的是         。

①体系的压强不再发生变化 ②混合气体的密度不变

③混合气体的平均相对分子质量不变 ④各组分的物质的量浓度不再改变

⑤体系的温度不再发生变化 ⑥v(CO₂)_正＝v(H₂O)_逆

Answer

（1）0．20/t1 （2）0．40 （3）放热 （4）>

（5）降低温度，或增加水蒸汽的量 或减少氢气的量 （6）②③

【解析】

试题分析：（1）在化学反应中速率比等于反应方程式各物质的化学计量数之比。反应在t1min内的平均速率为v(H2)＝v(CO)=(1.2-0.8)mol÷2L÷t1min=0.20/t1 mol·L－1·min－1；

（2）保持其他条件不变，起始时向容器中充入1.20molCO和0.60 molH2O，在t1时n(CO)=0.80mol，变化了0.4mol，则n（H2O）=0.2mol，n(CO2)=n(H2)=0.4mol；由于t2＞t1，说明在t1时反应已经达到平衡。因为反应前后物质的量保持不变，保持其他条件不变，平衡常数不会改变，若起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O，与起始时向容器中充入0.60molH2O和1.20molCO效果是一致的，到达平衡时，n(CO2)＝0.40 mol。

（3）700℃时，保持其他条件不变，起始时向容器中充入1.20molCO和0.60 molH2O，在t1时n(CO)=0.80mol，变化了0.4mol，则n（H2O）=0.2mol，n(CO2)=n(H2)=0.4mol；K=1，温度升至800℃，上述反应平衡常数为0．64，平衡常数减小，则正反应为放热反应。

（4）700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入CO(g)、H2O(g) 、CO2(g)、H2(g)的物质的量分别为1．20mol、2．00mol、1．20mol、1．20mol，则此时Q=（0.6×0.6）/(0.6×1)=0.6＜K=1，反应向正反应方向进行，v（正）＞v（逆）。

（5）分析图像知该反应在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件CO的浓度逐渐减小，CO2的浓度逐渐增大，平衡正向移动，则图中t2时刻发生改变的条件是降低温度或增加水蒸汽的量或减少氢气的量。

（6）该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，①若该容器绝热体积不变，体系的压强和温度成正比，体系的压强不再发生变化，则温度不再变化，反应达到平衡状态，错误；②该容器绝热体积不变，混合气体的密度不随反应的进行而变化，不能作为平衡标志，正确；③根据M=m/n判断混合气体的平均相对分子质量不随反应的进行而变化，不能作为平衡标志，正确；④各组分的物质的量浓度不再改变，反应达到平衡状态，错误；⑤该容器绝热，体系的温度不再发生变化，反应达到平衡，错误；⑥v(CO2)正＝v(H2O)逆，反应达到平衡状态，错误，选②③。

考点：考查化学平衡分析。