Question

800 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H₂O维持恒温，发生反应CO(g)＋H₂O(g)H₂(g)＋CO₂(g)，反应过程中测定的部分数据见下表：

反应时间/min	0	2	4	6
n(CO)/mol	1.20	0.90		0.80
n(H2O)/mol	0.60		0.20

(1)反应在2 min内的平均速率为v(H₂O)＝________。

(2)800 ℃时，化学平衡常数K的值为________。

(3)保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H₂O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)在恒温恒压密闭容器中通入CO和H₂O各1 mol发生该反应，当反应达到平衡后，维持温度与压强不变，t₁时再通入各1 mol的CO和H₂O的混合气体，请在下图中画出正(v_正)、逆(v_逆)反应速率在t₁后随时间t变化的曲线图。

Answer

（1）0.075 mol·L－1·min－1

（2）1

（3）增大

（4）

【解析】

试题分析：①根据v=△c/t可知，CO的反应速率为(1.2-0.9)/(2×2)mol•L-1•min-1=0.075 mol•L-1•min-1，利用速率之比等于计量数之比可知水的速率为0.075 mol•L-1•min-1。

故答案为：0.075 mol•L-1•min-1；

②在4分钟时，水的变化的物质的量为0.4mol，根据化学方程式可知，CO的变化的物质的量也为0.4mol，

所以4min时CO的物质的量为1.2mol-0.4mol=0.8mol，而6min时也是0.8mol，所以反应在4min时达到平衡，

CO（g）+H2O（g）⇌H2（g）+CO2（g），

起始(mol/L) 0.6 0.3 0 0

转化(mol/L) 0.2 0.2 0.2 0.2

平衡(mol/L) 0.4 0.1 0.2 0.2

平衡常数为K==1。

故答案为：1；

③根据影响平衡移动的条件可知，增加一种反应物浓度可以提高另一种反应物的转化率。

故答案为：增大；

④由于该反应是前后体积不变的反应，在恒压条件下，再通入各1mol的CO和H2O的混合气体，与起始量之比相同，平衡后与原平衡为等效平衡，在增加反应物的开始，容器体积增大，反应物浓度增大，生成物浓度变小，所以正反应速率变大，逆反速率减小，但最终平衡不移动，据此画出图为。

故答案为：。

考点：考查化学平衡建立的过程；化学反应速率变化曲线及其应用；化学平衡的计算

【名师点睛】高中化学中，我们除了学习了化学反应平衡以外，还学习了水溶液中的电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡。溶液中的这三大平衡和普通的化学反应平衡一样，都适用勒夏特列原理，所有关于平衡的原理、规律、计算都是相通的，在学习过程中，不可将他们割裂开来。 勒夏特列原理（又称平衡移动原理）的内容是：改变影响平衡的一个因素，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。关键词“减弱”有两层含义，（1）平衡移动方向：与改变条件相反的方向；（2）平衡移动程度：不能抵消这种改变。它定性揭示了化学平衡与外界条件的关系，在帮助中学生判断平衡移动方向，分析平衡移动后浓度、体积百分含量、转化率变化等方面非常方便实用。而且“勒夏特列原理有广泛适用性，可用于研究所有的化学动态平衡，如沉淀溶解平衡、电离平衡、盐类水解平衡等，所以它是一个很重要的基本规律。另外注意平衡常数只是温度的函数，温度不变，K值不变。