Question

3．一定溫度下在體積為5L的密閉容器中發(fā)生某可逆反應，其化學平衡常數(shù)表達式為：$K=\frac{{c（CO）•c（{H_2}）}}{{c（{H_2}O）}}$
（1）請寫出該反應的化學方程式：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）．
（2）恒溫恒容條件下容器中氣體的平均相對分子質量、氣體的分子總數(shù)或混合氣體的壓強或密度不再隨時間變化，都可說明該反應已達平衡狀態(tài)．
（3）該反應的逆反應速率隨時間變化的關系如圖，t₁時的突變一定是因為某種條件的改變，該改變不可能是ab；
a．減小H₂濃度b．使用催化劑c．升高溫度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學平衡常數(shù)表達式知，生成物是CO和氫氣，反應物有水，根據(jù)元素守恒知，反應物還含有C；
（2）可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，反應體系中各物質的物質的量、物質的量濃度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不變；
（3）改變條件時逆反應速率增大，隨著反應的進行，逆反應速率逐漸增大，說明平衡正向移動．

解答 解：（1）根據(jù)化學平衡常數(shù)表達式知，生成物是CO和氫氣，反應物有水，根據(jù)元素守恒知，反應物還含有C，所以該可逆反應為C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），故答案為：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）；
（2）該反應前后氣體計量數(shù)之和增大，所以恒溫恒容條件下容器中氣體的平均相對分子質量、氣體的分子總數(shù)或混合氣體的壓強、密度都改變，當這些量不再隨時間變化時該反應達到平衡狀態(tài)，
故答案為：壓強或密度；
（3）改變條件時逆反應速率突然增大，隨著反應的進行，逆反應速率增大，說明平衡正向移動，
a．減小H₂濃度，逆反應速率減小，故a選；
b．使用催化劑，逆反應速率增大，但是平衡不移動，故b選；
c．碳與水蒸氣的反應屬于吸熱反應，升高溫度，正向移動，正逆反應速率都增大，故c不選；
故答案為：ab．

點評 本題考查化學平衡圖象分析、化學平衡狀態(tài)的判斷，明確化學平衡狀態(tài)的判斷方法和外界條件對反應速率、化學平衡的影響是解本題關鍵，會根據(jù)圖象曲線變化確定反應方向，題目難度中等．