Question

在一个固定容积的密闭容器中，有如下反应：

CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)；△H＝QkJ·mol^－1，其化学平衡常数K和温度t的关系如下

t/℃	700	800	850	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.25

(1) 上述反应中Q          0（选填“＞”或“＜”）

(2) 下列各项能判断该反应已达到化学平衡状态的是

a. 容器中压强不变                  b. △H不变

c. v_正(H₂)＝v_逆(CO)                 d. CO的质量分数不变

(3) 温度为850℃时，可逆反应：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g) 在固定容积的密闭容器中进行，容器    内各物质的浓度变化如下表：850℃时各物质的浓度(mol·L^－1) 变化

时间（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	c4
4	c1	c2	c3	c4
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

① 计算：0～4min时, H₂O(g)的转化率=            。

② 表中5min~6min之间数值发生变化，可能的原因是________。

a.增加水蒸气   b.降低温度   c.使用催化剂  d.增加氢气浓度

Answer

(1) ＞；(2 ) cd； (3) ①40％； ② a。

【解析】

试题分析：（1）根据表格数据，随着温度的升高，化学平衡常数增大，化学平衡常数的定义，升高温度，平衡向正反应方向进行，即正反应方向是吸热反应，△H<0；(2)a、反应前后气体系数之和相等，因此压强不变，不能说明反应达到平衡，故错误；b、△H只与始态和终态有关，因此△H始终不变，不能说明反应达到平衡，故错误；c、用不同物质反应速率判断达到化学平衡，要求反应方向是一正一逆，且反应速率之比等于化学计量数之比，v正(H2)说明反应向正反应方向进行，v逆(CO)说明反应向逆反应方向进行，两者之比等于1：1，说明反应达到平衡，故正确；d、根据化学平衡状态的定义，当组分的浓度不再改变，说明反应达到平衡，故正确；

(3)①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

起始：0.2 0.3 0 0

变化：x x x x

平衡：0.2－x 0.3－x x x

根据平衡常数的表达式，K=c(CO2)×c(H2)/[c(CO)×c(H2O)]=x2/[(0.2－x)×(0.3－x)]=1，解得x=0.12，则水蒸气的转化率为0.12/0.3×100%=40%；②对比数值，CO的浓度降低，而水蒸气的浓度增大，说明增加水蒸气的量，故选项a正确。

考点：考查化学平衡常数的计算、勒夏特列原理、化学平衡状态的判断等知识。