Question

為減少污染，常將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料，可將焦炭與水蒸氣反應轉(zhuǎn)化為氫氣和一氧化碳：C(s)+ H₂O(g) H₂(g)+ CO(g) H>0。現(xiàn)在容積固定為2L密閉容器中，加入2mol C(s)和2mol H₂O(g)，在T℃下充分反應，半分鐘后達到平衡，測得H₂為0.75mol。

（1）用H₂O(g)表示反應開始到達到平衡的平均速率                     ；

（2）計算T℃下該反應的平衡常數(shù)K=         ；若溫度升高，則反應平衡常數(shù)將           （填“增大”“減小”或“不變”）。

（3）上述條件下該反應達到平衡狀態(tài)，下列說法正確的是         

A．縮小容器體積，平衡向左移動             B．加入催化劑，CO的產(chǎn)率增大

C．增加碳的量，H₂O(g)的轉(zhuǎn)化率增大         D．降低溫度，H₂O(g)的轉(zhuǎn)化率降低  

（4）若將上述容器改為恒壓容器（兩個反應器初始容積相同），相同溫度下加入2molC(s)和2mol H₂O(g)，達到平衡后，H₂O(g)的轉(zhuǎn)化率將       （填“增大”“減小”或“不變”）。

 

Answer 1

【答案】

（1）0.0125mol/(L•S)（2）0.225或9/40  增大（3）AD   （4） 增大

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)化學反應速率的計算公式v=△c/△t,代入數(shù)據(jù)計算v_（H2）=0.0125mol/(L•S)，根據(jù)化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比得v_（H2O）=0.0125mol/(L•S)；

（2）利用化學平衡計算的思路——三行式來解。

                   C(s)+ H₂O(g) H₂(g)+ CO(g)

起始濃度（mol·L^-1）        1          0     0

轉(zhuǎn)化濃度（mol·L^-1）       0.375    0.375  0.375

平衡濃度（mol·L^-1）       0.625    0.375  0.375

根據(jù)K=[ H₂][ CO]/[ H₂O]，將各物質(zhì)的平衡濃度代入計算得K=0.225，該反應為吸熱反應，升溫平衡向正向移動，K增大；

（3）A、縮小容器體積，相當于增大壓強，平衡向左移動，正確；B、加入催化劑，平衡不移動，CO的產(chǎn)率不變，錯誤；C、增加固體碳的量，平衡不移動，H₂O(g)的轉(zhuǎn)化率不變，錯誤；D、降低溫度，該反應為吸熱反應，平衡逆向移動，H₂O(g)的轉(zhuǎn)化率降低 ，正確。

（4）若將上述容器改為恒壓容器（兩個反應器初始容積相同），相同溫度下加入2molC(s)和2mol H₂O(g)，正反應為氣體物質(zhì)的量增大的反應，要維持壓強不變，容器體積必須增大，增大體積相當于減小壓強，平衡向正向移動，達到平衡后，H₂O(g)的轉(zhuǎn)化率將增大。

考點：考查化學平衡計算及外界條件對化學平衡的影響。