问题 填空题

为减少污染,常将煤转化为清洁气体燃料,可将焦炭与水蒸气反应转化为氢气和一氧化碳:C(s)+ H2O(g) H2(g)+ CO(g) H>0。现在容积固定为2L密闭容器中,加入2mol C(s)和2mol H2O(g),在T℃下充分反应,半分钟后达到平衡,测得H2为0.75mol。

(1)用H2O(g)表示反应开始到达到平衡的平均速率                    

(2)计算T℃下该反应的平衡常数K=        ;若温度升高,则反应平衡常数将          (填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)上述条件下该反应达到平衡状态,下列说法正确的是         

A.缩小容器体积,平衡向左移动

B.加入催化剂,CO的产率增大

C.增加碳的量,H2O(g)的转化率增大

D.降低温度,H2O(g)的转化率降低(4)若将上述容器改为恒压容器(两个反应器初始容积相同),相同温度下加入2molC(s)和2mol H2O(g),达到平衡后,H2O(g)的转化率将      (填“增大”“减小”或“不变”)。

答案

(1)0.0125mol/(L•S)(2)0.225或9/40 增大(3)AD  (4) 增大

题目分析:(1)根据化学反应速率的计算公式v=△c/△t,代入数据计算v(H2)=0.0125mol/(L•S),根据化学反应速率之比等于化学计量数之比得v(H2O)=0.0125mol/(L•S);

(2)利用化学平衡计算的思路——三行式来解。

C(s)+ H2O(g) H2(g)+ CO(g)

起始浓度(mol·L-1)        1          0     0

转化浓度(mol·L-1)       0.375    0.375  0.375

平衡浓度(mol·L-1)       0.625    0.375  0.375

根据K=[H2][CO]/[H2O],将各物质的平衡浓度代入计算得K=0.225,该反应为吸热反应,升温平衡向正向移动,K增大;

(3)A、缩小容器体积,相当于增大压强,平衡向左移动,正确;B、加入催化剂,平衡不移动,CO的产率不变,错误;C、增加固体碳的量,平衡不移动,H2O(g)的转化率不变,错误;D、降低温度,该反应为吸热反应,平衡逆向移动,H2O(g)的转化率降低 ,正确。

(4)若将上述容器改为恒压容器(两个反应器初始容积相同),相同温度下加入2molC(s)和2mol H2O(g),正反应为气体物质的量增大的反应,要维持压强不变,容器体积必须增大,增大体积相当于减小压强,平衡向正向移动,达到平衡后,H2O(g)的转化率将增大。

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