Question

（12分）一定溫度下，在一固定體積的容器中，通入一定量的CO和H₂O，

發生如下反應：CO (g) 十H₂O (g)  CO₂ (g) 十 H₂ (g) ； △H＜0

（1）在850℃時，CO和H₂O濃度變化如下左圖，則 0～4min的平均反應速率v(CO₂)＝     _ mol·L^-1·min^-1

（2）t₁℃時，在相同容器中發生上述反應，各物質的濃度變化如右上表：

① 計算t₁℃該反應的平衡常數為K =       。

② t₁℃時，反應在5min～6min間，平衡    移動（填向左、向右或不 ），若在第5分鐘改變一種條件達到第6分鐘的濃度，改變的條件是      ________。

（3）t₂℃時，化學反應CO (g) + H₂O (g)  CO₂ (g) + H₂ (g)的平衡濃度符合c（CO₂）·c（H₂）＝2 c（CO）·c（H₂O），則t₂℃     850℃, 判斷依據是：                                                                 

 

Answer 1

【答案】

（1）0.03    （2）① 0.5     ② 向右；  將H₂O (g)濃度增加到0.286 mol·L^-1（寫增加H₂O (g)濃度得1分） （3）＜ ；  t₂℃的平衡常數為2，大于850℃的平衡常數1，平衡右移

【解析】（1）反應速率通常用單位時間內濃度的變化量來表示。根據圖像可知，在0～4min內CO的濃度變化量是0.20mol/L－0.08mol/L＝0.12mol/L，根據方程式可知CO₂的濃度變化量也是0.12mol/L，所以反應速率是。

（2）①根據表中數據可知反應進行到3min時，物質的濃度就不再發生變化，反應達到平衡狀態。所以平衡常數為.

②反應在5min～6min間時，反應物的濃度降低，生成物的濃度增大，說明平衡向正反應方向移動。由于在第6min時CO的濃度減小，H₂O的濃度增大，CO₂的濃度也增大，說明改變的條件是增大了水蒸氣的濃度，根據CO的變化量可知，在第5min時將H₂O (g)濃度增加到0.266mol/L＋0.116mol/L－0.096mol/L＝0.286 mol·L^-1。

（3）平衡濃度符合c（CO₂）·c（H₂）＝2 c（CO）·c（H₂O），則此時平衡常數為2，根據（1）可計算出850℃時的平衡常數為1，即此時大于850℃的平衡常數，說明反應向正反應方向移動。又因為反應是放熱反應，所以溫度降低才能向正反應方向移動。