Question

【題目】已知：O2（g）+2H2（g）=2H2O（g）△H=﹣483.6kJmol﹣1
C（s，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJmol﹣1
CO2（g）+C（s，石墨）=2CO（g）△H=+172.5kJmol﹣1
（1）請(qǐng)寫(xiě)出CO與水蒸汽反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
（2）在一體積為10L的密閉容器中，通入一定量的CO和水蒸汽，在850℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)，容器中CO和水蒸汽濃度變化如圖，則0～4min的平均反應(yīng)速率v（CO）= ， 請(qǐng)計(jì)算此時(shí)的平衡常數(shù)K= ．

時(shí)間/min	CO	H2O	CO2	H2
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3	c3
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

（3）t℃（高于850℃）時(shí)，在相同容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如右表．
①表中3min～4min之間反應(yīng)處于狀態(tài)；c1數(shù)值0.08mol/L （填大于、小于或等于）．
②反應(yīng)在4min～5min間，平衡向逆方向移動(dòng)，可能是以下的原因（填字母），表中5min～6min之間數(shù)值發(fā)生變化，可能的原因是 ． （填字母）
a．增加水蒸氣 b．降低溫度 c．使用催化劑 d．增加氫氣濃度．

Answer 1

【答案】
（1）CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=﹣41.2kJ?mol﹣1
（2）0.03mol/（L?min）；1
（3）平衡；大于；d；a
【解析】解：（1）O2（g）+2H2（g）=2H2O（g）△H=﹣483.6kJmol﹣1①
C（s，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJmol﹣1②CO2（g）+C（s，石墨）=2CO（g）△H=+172.5kJmol﹣1③將方程式 得CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H= kJ/mol=﹣41.2kJmol﹣1；所以答案是：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=﹣41.2kJmol﹣1；（2）0～4min的平均反應(yīng)速率v（CO）= = mol/（L．min）=0.03 mol/（Lmin）；根據(jù)方程式知，平衡時(shí)△c（CO）=△c（CO2）=△c（H2）=（0.20﹣0.08）mol/L=0.12mol/L，c（CO）=0.08mol/L，c（H2O）=0.18mol/L，化學(xué)平衡常數(shù)K= = =1；所以答案是：0.03 mol/（Lmin）；1；（3）①在高于850℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快，一定在4min前達(dá)到化學(xué)平衡．另外從表中可看出反應(yīng)在3min和4min時(shí)的各物質(zhì)濃度相同，故3min﹣4min之間反應(yīng)應(yīng)處于平衡狀態(tài)．由于是放熱反應(yīng)，溫度升高，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，C1數(shù)值應(yīng)大于0.08 mol/L．所以答案是：平衡；大于；②反應(yīng)在4min﹣5min間，平衡向逆方向移動(dòng)可能是升高溫度、增大生成物濃度、減少反應(yīng)物濃度等因素引起，故選d．表中5min﹣6min之間CO濃度減少，H2O濃度增大，CO2濃度增大，只有增加水蒸氣，使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)．故選a，所以答案是：d；a．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識(shí)，掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無(wú)關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)開(kāi)始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效），以及對(duì)化學(xué)平衡的計(jì)算的理解，了解反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．