Question

在某一容积为5 L的密闭容器内，加入 0.2 mol的CO和0.2 mol的H₂O，在催化剂存在和800℃的条件下加热，发生如下反应：CO(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)，ΔH<0，反应中CO₂的浓度随时间变化情况如右图：

（1）根据图中数据计算反应开始至达到平衡时CO的化学反应速率为v(CO)＝        ；若升高温度，则化学平衡常数K      (填“增大”“减小”或“不变”)。

（2）如要一开始加入0.1 mol的CO、0.1 mol的H₂O、0.1 mol的CO₂和0.1 mol的H₂，在相同的条件下，反应CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂(g)向              (填“正反应”或“逆反应”)方向进行，其依据是               。反应达平衡时，c(H₂O)＝                    。

Answer

（1）0.003mol/(L·min)；减小；

（2）正反应；Qc＜K；0.01mol/L。

【解析】

试题分析：（1）加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O，则起始浓度c(CO)=c(H2O)==0.04mol/L，平衡时c(CO2)=0.03mol/L，则

CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g)

起始浓度/mol•L-1 ： 0.04 0.04 0 0

转化浓度/mol•L-1 ： 0.03 0.03 0.03 0.03

平衡浓度/mol•L-1 ： 0.01 0.01 0.03 0.03

v(CO2)===0.003mol/(L·min)，该反应正反应为放热反应，若升高温度，平衡逆向移动，则化学平衡常数K减小，故答案为：0.003mol/(L·min)；减小；

（2）根据上述分析，K===9，Qc==1＜K，反应向正反应方向进行；如果一开始加入0.1mol的CO、0.1mol的H2O、0.1mol的CO2和0.1mol的H2，与开始时加入0.2mol CO和0.2mol H2O为等效平衡，则两种条件下，达到平衡状态时其水的物质的量浓度相等，所以达到平衡状态时，c(H2O)=═0.01mol/L，故答案为：正反应；Qc＜K；0.01mol/L。

考点：考查了化学反应速率、化学平衡、等效判断的相关知识