Question

5．一定溫度下，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）+H₂O （g）?CO₂（g）+H₂ （g）△H＜0
（1）在850℃時，CO和H₂O濃度變化如圖，則 0～4min的平均反應速率
v（CO₂）=0.03mol•L^-1•min^-1
（2）t₁℃時，在相同容器中發生上述反應，容器內各物質的濃度變化如表：

時間（min）	CO	H2O	CO2	H2
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	0.100	0.200	0.100	0.100
4	0.100	0.200	0.100	0.100
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

①計算t₁℃該反應的平衡常數為 k=0.5，t₁℃大于850℃（填“大于”、“小于”或“等于”）．判斷依據是：正反應為放熱反應．
②t₁℃時，反應在4min～5min間，平衡向左移動（填“向左”、“向右”或“不移動”），可能的原因是b．
a．增加CO的濃度     b．增加H₂的濃度      c．加壓      d．使用催化劑．

Answer 1

分析 （1）根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v（CO），再利用速率之比等于化學計量數之比計算v（CO₂）；
（2）①t₁℃時，3min處于平衡狀態，根據K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$計算平衡常數；
t₁℃時平衡時CO濃度為0.1mol/L，大于850℃平衡時CO的濃度，說明t₁℃與850℃相比平衡逆向移動，正反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動；
②反應在4min～5min間，CO、H₂O濃度均增大0.016mol/L，CO₂的濃度減小0.016mol/L，平衡逆向移動，等于化學計量數之比，正反應為氣體體積不變的放熱反應，可能是增大氫氣濃度，或升高溫度．

解答 解：（1）由圖可知，4min內CO濃度變化量為（0.2-0.08）mol/L=0.12mol/L，故v（CO）=$\frac{0.12mol/L}{4min}$=0.03mol/（L．min），速率之比等于化學計量數之比，則v（CO₂）=v（CO）=0.03mol/（L．min），
故答案為：0.03mol/（L．min）；
（2）①t₁℃時，3min處于平衡狀態，則：
            CO（g）十H₂O（g）?CO₂（g）十H₂ （g）
起始（mol/L）：0.20  0.30       0        0
轉化（mol/L）：0.1  0.1        0.1      0.1
平衡（mol/L）：0.1  0.2        0.1      0.1
故平衡常數K=$\frac{c（C{O}_{2}）×c（{H}_{2}）}{c（CO）×c（{H}_{2}O）}$=$\frac{0.1×0.1}{0.1×0.2}$=0.5，
t₁℃時平衡時CO濃度為0.1mol/L，大于850℃平衡時CO的濃度，說明t₁℃與850℃相比平衡逆向移動，正反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，故t₁℃＞850℃，
故答案為：0.5；大于；正反應為放熱反應；
②反應在4min～5min間，CO、H₂O濃度均增大0.016mol/L，CO₂的濃度減小0.016mol/L，平衡逆向移動，等于化學計量數之比，正反應為氣體體積不變的放熱反應，改變壓強或使用催化劑不影響平衡移動，可能是增大氫氣濃度，或升高溫度，
故答案為：向左；b．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素，是對學生綜合能力的考查，難度中等．