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）反应速率比等于化学计量数比，氢气的速率=一氧化碳的速率=（1.2-0.8）/2/t1=0.20/t1 （2）由以上数据可知，t2时水蒸气的物质的量为0.2摩尔，转化的水的物质的量为0.4摩尔，转化的氢气也为0.4摩尔，t2时氢气的物质的量为0.4摩尔，与t1是相同，说明t1时达到平衡，根据方程式壳子，则生成的二氧化碳的物质的量为0.40摩尔。

（3）根据方程式计算CO（g）＋H2O（g） CO2（g）＋H2（g）

起始浓度 1.2/2 0.6/2 0 0

转化 浓度0.4/2 0.4/2 0.4/2 0.4/2

平衡浓度 0.4 0.1 0.2 0.2

t1时达到平衡状态，平衡常数=0.2×0.2/（0.4×0.1）=1，升温到t1时，平衡常数为0.64，说明升温平衡向逆向移动，正反应为放热反应。（4）此时的浓度商=0.6×0.6/（0.6×1）=0.6<1，说明反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率。（5）在t2时改变条件，使平衡移动，一氧化碳的浓度增大，二氧化碳的浓度减小说明平衡逆向移动，所以可以是降低温度，或增加水蒸汽的量或减少氢气的量。（6）①反应虽然为前后体积相同的反应，但因为是绝热的体系，温度改变，体积不变，压强也会改变，所以压强不变能判断平衡；②混合气体的密度等于混合气体的质量/容器的容积，因为全为气体，总质量不变，容器的体积不变，说明密度始终不变，不能判断平衡；③混合气体的相对分子质量=气体总质量/总物质的量，因为气体总质量不变，总物质的量也不变，所以平均相对分子质量始终不变，不能判断平衡；④各组分的浓度不变可以判断平衡；⑤反应是放热的，只要反应向正向或逆向进行，体系 的温度就会改变，所以温度可以判断平衡；⑥可以说明正逆反应速率相等，可以判断平衡。所以选②③。

考点： 化学平衡的计算，反应速率的表示方法，化学平衡移动，平衡状态的标志

【名师点睛】化学平衡的标志有直接标志和间接标志两大类。

一、直接标志：正反应速率=逆反应速率

注意反应速率的方向必须有正向和逆向。同时要注意物质之间的比例关系，必须符合方程式中的化学计量数的比值。

二、间接标志

1、各物质的浓度不变。

2.、各物质的百分含量不变。

3、对于气体体积前后改变的反应，压强不变是平衡的标志。

4、对于气体体积前后不改变的反应，压强不能做标志。

5、对于恒温恒压条件下的反应，气体体积前后改变的反应密度不变是平衡标志。

6、对于恒温恒容下的反应，有非气体物质的反应，密度不变是平衡标志。