Question

【題目】工業制氫氣的一個重要反應是：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)現將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中進行反應，得到如下三組數據：

實驗組	溫度℃	起始量/mol		平衡量/mol		達到平衡狀態所需時間/min
		CO	H2O	H2	CO2
I	650	4	2	1.6	1.6	5
II	900	2	1	0.5	0.5	3

①對于反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，下列說法正確的是_________

A.當容器中CO的含量保持不變時，說明該反應達到平衡狀態

B.若混合氣體的密度不再改變，說明該反應已達化學平衡狀態

C.實驗I中，反應達到平衡后，再通入4molCO和2molH2O，平衡正向移動，H2的體積分數增大

D.若使用催化劑，會改變反應的途徑，但反應的焓變不變

②實驗I中，從反應開始到反應達到平衡時，CO的平均反應速率v(CO)=_________ ；

③實驗II條件下反應的平衡常數K=_________ (保留小數點后二位)；H2O(g)的平衡轉化率為_______。

④若在900℃時，實驗II反應達到平衡后，向此容器中再加入1.5molCO、0.5mol H2O、0.2mol CO2、0.5mol H2，則平衡向______方向移動(填“正反應”、“逆反應”或“不移動”)

Answer 1

【答案】AD 0.16mol/l/min 0.33 50％ 正反應

【解析】

①根據反應平衡移動即判斷平衡標志和催化劑反應特點判斷

②先計算CO改變量，再計算反應速率。

③先計算平衡時各物質的量，再計算平衡常數和平衡轉化率。

④先計算濃度商，與K相比較得出平衡向哪個方向移動。

①A選項，CO開始反應時，含量減少，當容器中CO的含量保持不變時，說明該反應達到平衡狀態，故A正確；

B選項，氣體質量不變，容器體積不變，因此混合氣體的密度不再改變，說明該反應不能說化學平衡狀態，故B錯誤；

C選項，實驗I中，反應達到平衡后，再通入4molCO和2molH2O，平衡正向移動，用建模思想考慮，相當于兩個容器達到平衡后再加壓，平衡不移動，因此H2的體積分數不變，故C錯誤；

D選項，若使用催化劑，會改變反應的途徑，但反應的焓變不變，故D正確；

綜上所述，答案為AD。

②實驗I中，從反應開始到反應達到平衡時，氫氣物質的量為1.6mol，則CO改變量為1.6mol，因此CO的平均反應速率；

故答案為：0.16 mol·L－1·min－1；

③實驗II條件下反應達到平衡時，氫氣物質的量為0.5mol，二氧化碳物質的量為0.5mol，一氧化碳物質的量為1.5mol，水蒸氣物質的量為0.5mol，此時平衡常數；H2O(g)的平衡轉化率為；

故答案為：0.33；50%。

④若在900℃時，實驗II反應達到平衡后，向此容器中再加入1.5molCO、0.5mol H2O、0.2mol CO2、0.5mol H2，，因此平衡向正反應方向移動；

故答案為：正反應。