Question

10．在某一容積為5L的密閉容器內(nèi)，加入0.2molCO和0.2molH₂O，在催化劑存在的條件下高溫加熱，發(fā)生如下反應：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＞0，反應中CO₂的濃度隨時間變化情況如圖所示：
（1）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，反應開始至達到平衡時，CO₂的化學反應速率為0.003mol/（L．min），反應達平衡時，c（H₂）=0.03mol/L．
（2）判斷該反應達平衡的依據(jù)是①③（填序號）．
①CO減少的速率和CO₂減少的速率相等
②CO、H₂O、CO₂、H₂的濃度都相等
③CO、H₂O、CO₂、H₂的濃度都不再發(fā)生變化
④該條件下正、逆反應速率都為0．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算二氧化碳的平均反應速率，再結(jié)合同一時間段內(nèi)同一可逆反應中，各物質(zhì)的反應速率之比等于其計量數(shù)之比計算一氧化碳的平均反應速率；反應達到平衡狀態(tài)時，二氧化碳的物質(zhì)的量濃度等于氫氣的物質(zhì)的量濃度；
（2）化學反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變；

解答 解：（1）v（CO₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.03mol/L}{10min}$=0.003mol/（L．min），同一時間段內(nèi)同一可逆反應中，各物質(zhì)的反應速率之比等于其計量數(shù)之比計算一氧化碳的平均反應速率，所以v（CO）=v（CO₂）=0.003mol/（L．min）；反應達到平衡狀態(tài)時，c（CO₂）=c（H₂）=0.03mol/L，
故答案為：0.003mol/（L．min）；0.03mol/L；
（2）化學反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變，
①CO減少的速率和CO₂減少的速率相等，該反應的正逆反應速率相等，所以該反應達到平衡狀態(tài)，故正確；        
②根據(jù)圖象知，該反應達到平衡狀態(tài)時，c（CO₂）=c（H₂）=0.03mol/L，則c（CO）=c（H₂O）=$\frac{0.2mol}{5}$=0.01mol/L，當CO、H₂O、CO₂、H₂等濃度都相等時，該反應未達到平衡狀態(tài)，故錯誤；
③CO、H₂O、CO₂、H₂的濃度都不再發(fā)生變化時，該反應達到平衡狀態(tài)，故正確；   
④該條件下，可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等但不等于0，故錯誤；
故選①③．

點評 本題考查了化學平衡狀態(tài)的判斷、平衡濃度的計算等知識點，明確可逆反應平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)、反應速率的計算公式即可解答，為學習難點．