Question

（1）将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器内，进行反应：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)。

得到如下两组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需要的时间/min
	H2O	CO	H2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3

①实验1中以v(CO₂)表示的反应速率为___。

②该反应的逆反应为___（填“吸”或“放”）热反应。

（2）在一容积为2L的密闭容器内加入2mol的CO和6mol的H₂，在一定条件下发生如下反应：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)  △H＜0该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示：

①由图可知反应在t₁、t₃、t₇时都达到平衡，而在t₂、t₈时都改变了条件，试从以下措施中选出适宜的改变条件：t₂___、t₈___。（此处两空均填下列选项字母序号）

a．增加CO的物质的量   b．加催化剂   c．升高温度   d．压缩容器体积   e．将CH₃OH气体液化   f．充入氦气

②若t₄时降压，t₅时达到平衡，t₆时增大反应物的浓度，请在图中画出t₄~t₆时逆反应速率与时间的关系曲线___。

（3）已知反应2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)在100kPa下△H=-113.0kJ/mol，△S=-145.3J·mol^-1·K^-1。理论上，该反应在温度___（填“高于”或“低于”）___时均可自发进行。

Answer

0.16mol/（L•min） 放 c b 低于 777.7K

【解析】

（1）①由表中数据可知，CO的物质的量变化量为4mol-2.4mol=1.6mol，根据v=计算v(CO)，再利用速率之比等于化学计量数之比计算v(CO2)；

②第二组温度比第一组高，反应物物质的量比第一组减半，但是平衡时CO2的物质的量比第一组的一半少，表明该反应为放热反应；

（2）根据影响化学平衡的因素分析；①催化剂可以加快反应速率，但不影响平衡移动；
②减小压强，速率减慢，增大浓度，反应速率加快；

（3）依据△G=△H-T△S计算判断，若△G＜0，反应自发进行，若△G＞0，反应非自发进行。

（1）①由表中数据可知，CO的物质的量变化量为4mol-2.4mol=1.6mol，v(CO)===0.16mol/（L•min），速率之比等于化学计量数之比，故v（CO2）=v（CO）=0.16mol/(L•min)；故答案为：0.16mol/(L•min)；

②由表中数据可知，实验1中CO的物质的量变化量为4mol-2.4mol=1.6mol，实验1中CO的转化率为×100%=40%，实验2中CO的物质的量变化量为2mol-1.6mol=0.4mol，实验2中CO的转化率为×100%=20%，则实验1的转化率大于实验2，则说明温度升高平衡向逆反应方向移动，正反应放热；故答案为“放”；

（2）①根据图可知，t2速率加快，平衡逆向移动，根据反应特点，改变的条件为：升高温度，答案选：c；t8时反应速率加快，但平衡未移动，故使用了催化剂，答案选：b；

②t4时降压，速率减慢，t5时达到平衡，t6时增大反应物的浓度，反应速率加快，故t4～t6时逆反应速率与时间的关系曲线为：；故答案为：；

（3）已知：在100kPa下该反应的△H=-113.0kJ•mol-1，△S=-145.3J•mol-1•K-1，反应自发进行，△G=△H-T△S=-113.0 kJ•mol-1-T ×(-145.3 J•mol-1•K-1)×10-3＜0，计算出T<777.7K，故答案为：低于；777.7K。