问题 填空题

在体积为1L的两个恒容密闭容器中,分别充入1molCO和1molH2O(g)的混合气体,进行如下化学反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应物CO的物质的量在不同温度时物质的量随时间的变化如下表所示,回答下列问题:

 0min10min20min30min40min50min
830℃1mol0.8mol0.65mol0.55mol0.5mol0.5mol
1100℃1mol0.75mol0.6mol0.6mol0.6mol0.6mol
(1)1100℃时,前10min该反应的化学反应速率v(CO2)=                  ,830℃平衡后CO转化率的为__________________。

(2)1100℃时化学平衡常数K=_______,该反应为________反应(填“吸热”和“放热”)。

(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是____________________。

(a)容器中压强不变           (b)混合气体中c(CO)不变

(c)v(H2)=v(H2O)          (d)c(CO2)=c(CO)

(4)1100℃时达到平衡后,若向容器中再充入2molCO和2molH2O(g),平衡_____________________移动(选填“向正反应方向”或“向逆反应方向”或“不”),再达到平衡时,H2百分含量________________(选填“增大”或“减小”或“不变”)。

(5)830℃时,若在体积为2L的密闭容器中充入1molCO2和1molH2的混合气体,60min时反应达平衡状态,画出c(CO)和c(H2)随时间变化而变化的趋势图。

答案

(1)0.025mol/(L·min) (1分)   50%(1分)

(2)4/9(或0.44)(2分)  放热(1分)    (3)bc(2分)

(4)正反应方向(1分)  不变(1分)(5)见图(两条曲线各2分,没标物质各扣0.5分)

(1)1100℃时,前10min内CO的物质的量减少了0.25mol,所以生成CO2时0.25mol,则CO2的反应速率是0.25mol÷1L÷10min=0.025mol/(L·min) 。830℃平衡后剩余CO是0.5mol,所以,消耗CO是0.5mol,因此转化率是0.5÷1×100%=50%。

(2)1100℃平衡时CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)物质的量分别是0.6mol、0.6mol、0.4mol、0.4mol,所以平衡常数=。温度越高平衡时CO的物质的量越大,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应。

(3)在一定条件下,当可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),各种物质的浓度或含量均不再发生变化的状态,是化学平衡状态。所以b正确。平衡时浓度不再发生变化,但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系,d不正确。反应前后体积不变,所以压强始终是不变的,a不正确。C中反应速率的方向相反,且满足速率之比是相应的化学计量数之比,正确,所以答案选bc。

(4)增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动。但由于反应前后体积不变的,且CO和水蒸气额物质的量之比还是1︰1的,所以平衡是等效的,因此氢气的含量不变。

(5)由于反应前后体积不变,在平衡是等效的,但平衡时各种物质的浓度均减半,所以图像为(见答案)。

单项选择题
单项选择题