Question

3．水煤氣是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得：
C （s）+H₂O（g）?CO （g）+H₂ （g）△H=+131.3kJ•mol^-1
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的升高而增大（增大、減小、不變）．
（2）上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，增加H₂O（g）的量，則C （s） 的物質(zhì)的量減�。ㄔ龃�、減小、不變）．
（3）下列說法一定能判斷如上反應(yīng)達(dá)平衡的是BC
A．消耗1mol H₂O（g）同時(shí)生成1mol H₂
B．容器內(nèi)混合氣體的總質(zhì)量不變
C．恒溫恒容時(shí)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變
D．H₂O（g）、CO （g）、H₂ （g）三種氣體的濃度比為1：1：1
（4）上述反應(yīng)在t₀時(shí)刻達(dá)到平衡，在t₁時(shí)刻改變某一條件后正反應(yīng)速率（ν_正）隨時(shí)間的變化如下圖所示，填出對(duì)應(yīng)的編號(hào)．
①縮小容器體積b；
②降低溫度f(wàn)．
（5）一定溫度下，三個(gè)容器中均進(jìn)行著上述反應(yīng)，各容器中炭足量，其它物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示．請(qǐng)?zhí)顚懕碇孝佗谙鄳?yīng)的空格．

容器編號(hào)	c（H2O）/mol•L-1	c（CO）/mol•L-1	c（H2）/mol•L-1	ν正、ν逆比較
I	0.06	0.60	0.10	ν正=ν逆
Ⅱ	0.12	0.20	0.60①	ν正=ν逆
Ⅲ	0.10	0.20	0.40	ν正_②＞ν逆

Answer 1

分析 （1）正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大；
（2）增加H₂O（g）的量，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
（3）可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，同一物質(zhì)表示的正逆反應(yīng)速率相等，各組分的濃度、含量不變，由此衍生的其它一些量不變，判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不再變化，說明到達(dá)平衡；
（4）①縮小容器體積，壓強(qiáng)增大，瞬間正逆反應(yīng)速率都增大，平均向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)速率增大更多，隨后正反應(yīng)速率增大到新平衡；
②降低溫度，瞬間正逆反應(yīng)速率都減小，平均向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)速率減小更多，隨后正反應(yīng)速率增大到新平衡，到達(dá)新平衡時(shí)的速率小于原平衡的速率；
（5）根據(jù)Ⅰ計(jì)算平衡常數(shù)，Ⅱ中處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算Ⅱ中c（H₂）；
計(jì)算Ⅲ中此時(shí)的濃度商Qc，與平衡常數(shù)比較，判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，據(jù)此判斷．

解答 解：（1）該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，
故答案為：增大；
（2）增加H₂O（g）的量，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，碳的物質(zhì)的量減小，
故答案為：減��；
（3）A．消耗1mol H₂O（g）同時(shí)生成1mol H₂，均表示正反應(yīng)速率，反應(yīng)始終按此關(guān)系進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；
B．碳為固體，其它物質(zhì)為氣體，隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體總質(zhì)量增大，容器內(nèi)混合氣體的總質(zhì)量不變說明到達(dá)平衡，故B正確；
C．恒溫恒容時(shí)，隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體物質(zhì)的量增大，容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，當(dāng)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)到達(dá)平衡，故C正確；
D．平衡時(shí)氣體的濃度之比與水的轉(zhuǎn)化率有關(guān)，而水的轉(zhuǎn)化率不一定為50%，故D錯(cuò)誤，
故答案為：BC；
（4）①縮小容器體積，壓強(qiáng)增大，瞬間正逆反應(yīng)速率都增大，平均向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)速率增大更多，隨后正反應(yīng)速率增大到新平衡，故曲線b符合，
故答案為：b；
②降低溫度，瞬間正逆反應(yīng)速率都減小，平均向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)速率減小更多，隨后正反應(yīng)速率增大到新平衡，到達(dá)新平衡時(shí)的速率小于原平衡的速率，曲線f符合，故答案為：f；
（5）由Ⅰ可知，平衡常數(shù)K=$\frac{0.1×0.6}{0.06}$=1，Ⅱ中處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡常數(shù)可知Ⅱ中c（H₂）=$\frac{K×c（{H}_{2}O）}{c（CO）}$=$\frac{1×0.12}{0.2}$mol/L=0.60mol/L，
Ⅲ中此時(shí)的濃度商Qc=$\frac{0.4×0.2}{0.1}$=0.8＜1，故反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，故ν_正＞ν_逆，
故答案為：0.60；＞．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡常數(shù)影響因素、應(yīng)用及有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡及反應(yīng)速率的影響因素、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．