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)反应过程中测定的部分数据见下表

反应时间/min	n(CO)/mol	n(H2O)/ mol
0	1.20	0.60
t1	0.80
t2		0.20

依据题意回答下列问题：

（1）反应在t₁min内的平均速率为v(H₂)＝            mol·L^－1·min^－1

（2）若保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO(g)和0.30 molH₂O(g)，到达平衡时，n(CO₂)＝            mol。

（3）若保持其他条件不变，向平衡体系中再通入H₂O(g) 、CO₂(g)各0.10mol，达到新平衡时CO₂(g)的体积分数为               。

（4）若温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为           反应（填“放热”或“吸热” ）。

Answer

（1）0.20/ t1 （2）0.20 （3）26% （4）放热

【解析】

试题分析：（1）由表中数据可知，t1min内参加反应的CO的物质的量为1.2mol-0.8mol=0.4mol，

v（CO）=0.4/（2×t1）=0.2/ t1 mol·L－1·min－1

（2) t1min时n（CO）=0.8mol，n（H2O）=0.6mol-0.4mol=0.2mol，t2min时n（H2O）=0.2mol，说明t1min时反应已经达到平衡状态，此时c（CO）=0.8/2=0.4mol/L，c（H2O）=0.2/2==0.1mol/L，c（CO2）=c（H2）=0.4/2==0.2mol/L，则k=（0.2×0.2）/（0.4×0.1）=1，若保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO(g)和0.30 molH2O(g)，

CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)

开始（mol/L）： 0.3 0.15

变化（mol/L）： x x x x

平衡（mol/L）： 0.3-x 0.15-x x x

所以K＝(x×x)/(0.3-x)(0.15-x)=1 x=0.1 mol/L

所以n(CO2)＝0.1×2=0.2 mol

（3）平衡时n（CO）=0.8mol，n（H2O）=0.2mol，n（CO2）= n（H2）=0.4 mol，保持其他条件不变，向平衡体系中再通入H2O(g) 、CO2(g)各0.10mol，则Qc=(0.2×0.25)/（0.4×0.15）=0.83