Question

為減少污染，常將煤轉化為清潔氣體燃料，可將焦炭與水蒸氣反應轉化為氫氣和一氧化碳：C(s)+ H₂O(g) H₂(g)+ CO(g) H>0。現在容積固定為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K=        ；若溫度升高，則反應平衡常數將          （填“增大”“減小”或“不變”）。
（3）上述條件下該反應達到平衡狀態，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的產率增大
C．增加碳的量，H2O(g)的轉化率增大	D．降低溫度，H2O(g)的轉化率降低

（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)的轉化率將      （填“增大”“減小”或“不變”）。

Answer 1

（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）根據化學反應速率的計算公式v=△c/△t,代入數據計算v_（H2）=0.0125mol/(L?S)，根據化學反應速率之比等于化學計量數之比得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K=[H₂][CO]/[H₂O]，將各物質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的產率不變，錯誤；C、增加固體碳的量，平衡不移動，H₂O(g)的轉化率不變，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。