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）△H＜

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）△H＜0，反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1＞t2）： 反应时间/min n（CO）/mol H2O/mol 放出的热量/kJ 0 1.20 0.60 0 t1 0.80 Q t2 0.20 （1）反应在t1min内的平均速率为v（H2）=______．（2）写出该反应的热化学方程式______．（3）能表明该反应已经达到平衡状态的是______A．容器的压强不再发生变化 B．断裂2mol O-H的同时消耗1mol H-HC．v（CO）正=v（CO2）正 D．气体的平均分子量不再变化（4）该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是______（5）700℃时，在另一密闭容器中进行上述反应，各物质的起始浓度和平衡浓度如下表所示： CO H2O CO2 H2 起始浓度（mol/L） 0.2 0.3 0 0 平衡浓度（mol/L） a b c d请回答：各物质的平衡浓度可能是______．A．a=0.1mol/L B．b=0.18mol/L C．c=0.12mol/L D．d=0.1mol/L．

Answer 1

（1）图表数据计算一氧化碳变化物质的量=1.20mol-0.80mol=0.40mol，消耗氢气物质的量依据化学方程式计算可知为0.40mol，反应速率=

0.40mol 2L

t1

=

0.2

t1

mol?L^-1?min^-1；
故答案为：

0.2

t1

mol?L^-1?min^-1；
（2）依据图表分析，消耗一氧化碳物质的量0.40mol放热QKJ，则消耗1mol一氧化碳反应放热2，5QKJ，反应的热化学方程式为：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-2.5QkJ/mol；
故答案为：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-2.5QkJ/mol；
（3）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0
A．反应前后气体体积不变，容器的压强始终不发生变化，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；        
 B．断裂2mol O-H反应正向进行，同时消耗1mol H-H说明费用逆向进行，且正逆反应速率相同，说明反应达到平衡状态，故B正确；
C．v（CO） _正=v（CO₂）_正，反应速率之比等于化学方程式计量数之比，是正反应速率之比，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；          
D．反应前后气体物质的量不变，气体质量不变，反应过程中和平衡状态下气体的平均分子量始终不变化，不能说明费用达到平衡状态，故D错误；
故答案为：B；
（4）A、反应是吸热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小，图象符合不饱和过程，故A正确；
B、温度升高反应速率增大，正逆反应速率都增大，故B错误；
C、气体质量不变，容器体积不变，混合气体密度不变，所以图象表示的是气体密度不变，故C正确；
D、反应前后气体体积不变，气体质量守恒，混合气体摩尔质量不变，图象不正确，故D错误；
故答案为：AC；
（5）依据图表数据分析，t₂时刻水消耗物质的量为0.40mol，消耗一氧化碳0.40mol，最后剩余一氧化碳物质的量为0.80mol，说明t1时刻达到平衡状态，此时反应平衡常数可以依据物质的量代替平衡浓度计算平衡常数，平衡常数K=

0.4×0.4

0.8×0.2

=1，结合平衡常数计算分析，设消耗一氧化碳浓度x
               CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol/L） 0.2      0.3      0      0
变化量（mol/L） x         x       x      x
平衡量（mol/L）0.2-x    0.3-x     x      x
K=

x2

(0.2?x)(0.3?x)

=1
x=0.12，则a=0.08mol/L，b=0.18mol/L，c=0.12mol/L，d=0.12mol/L
故答案为：BC；