在某一容积为5L的密闭容器内,加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O,在催化剂存在的条件下高温加热,发生如下反应:

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  • 解题思路:(1)根据v=[△c/△t]计算二氧化碳的平均反应速率,再结合同一时间段内同一可逆反应中,各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算一氧化碳的平均反应速率;反应达到平衡状态时,二氧化碳的物质的量浓度等于氢气的物质的量浓度;

    (2)化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的一些物理量也不变;

    (1)v(CO2)=[△c/△t]=[0.03mol/L/10min]=0.003mol/(L.min),同一时间段内同一可逆反应中,各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算一氧化碳的平均反应速率,所以v(CO)=v(CO2)=0.003mol/(L.min);反应达到平衡状态时,c(CO2)=c(H2)=0.03mol/L,

    故答案为:0.003mol/(L.min);0.03mol/L;

    (2)化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的一些物理量也不变,

    ①CO减少的速率和CO2减少的速率相等,该反应的正逆反应速率相等,所以该反应达到平衡状态,故正确;

    ②根据图象知,该反应达到平衡状态时,c(CO2)=c(H2)=0.03mol/L,则c(CO)=c(H2O)=[0.2mol/5L]=0.01mol/L,当CO、H2O、CO2、H2等浓度都相等时,该反应未达到平衡状态,故错误;

    ③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化时,该反应达到平衡状态,故正确;

    ④该条件下,可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等但不等于0,故错误;

    故选①③;

    点评:

    本题考点: 物质的量或浓度随时间的变化曲线;化学平衡状态的判断.

    考点点评: 本题考查了化学平衡状态的判断、平衡浓度的计算等知识点,明确可逆反应平衡状态的判断依据、反应速率的计算公式即可解答,中等难度.