Question

水煤氣是一種高效氣體燃料,其主要成分是CO和H₂,可用水蒸氣通過熾熱的碳制得:C (s)+H₂O(g)CO (g)+H₂ (g)　ΔH="+131" kJ·mol^-1
(1)T溫度下,四個容器中均進行著上述反應,各容器中碳足量,其他物質的物質的量濃度及正、逆反應速率關系如下表所示。請填寫表中相應的空格。

容器 編號	c(H2O) /mol·L-1	c(CO) /mol·L-1	c(H2) /mol·L-1	v正、v逆比較
Ⅰ	0.06	0.60	0.10	v正=v逆
Ⅱ	0.06	0.50	0.40	①
Ⅲ	0.12	0.40	0.80	v正<v逆
Ⅳ	0.12	0.30	②	v正=v逆

 
①　　　　　　　　　　　,②　                          。 
在T溫度下該反應的化學平衡常數為　　　 　。 
(2)另有一個容積可變的密閉容器。恒溫恒壓下,向其中加入1.0 mol碳和1.0 mol水蒸氣 (H₂O),發生上述反應,達到平衡時,容器的體積變為原來的1.25 倍。平衡時水蒸氣的轉化率為　　　　;向該容器中補充a mol 碳,水蒸氣的轉化率將　　　　 (填 “增大”、“減小”或“不變”)。 
(3)在一定條件下用水煤氣能合成甲醇:CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)　ΔH>0,給合成甲醇反應體系中通入少量CO則平衡　　　　移動,減小壓強則平衡　　　　移動,降低溫度則平衡　　　　　　　　移動(填“向左”、“向右”或“不”)。 

Answer 1

(1)①v_正<v_逆　②0.40　1.00
(2)25%　不變　(3)向右　向左　向左

(1)根據Ⅰ可知,K==1.00,Ⅱ中Q==>K,所以反應向逆反應方向移動,即正反應速率小于逆反應速率。在Ⅳ中反應處于平衡狀態,設c(H₂)="a" mol·L^-1,則=1.00,解得a=0.40。
(2)　　　　　C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g)
起始量(mol)     1.0
轉化量(mol)     x         x    x
平衡量(mol)     1.0-x      x          x
所以有1.0-x+x+x=1.25×1.0
解得x=0.25
所以轉化率是×100%=25%
碳是固體,所以增加碳的質量,平衡不移動,水蒸氣的轉化率不變。
(3)增加CO的濃度,平衡向正反應方向移動。因為反應是體積減小的、吸熱的可逆反應,所以降低壓強或降低溫度平衡都向逆反應方向移動。