(2014•浙江模拟)700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O发生反应:

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  • 解题思路:(1)通过图表数据计算一氧化碳变化物质的量,结合化学方程式计算消耗氢气的物质的量,依据反应速率概念计算V=[△c/△t]计算得到;

    (2)依据一氧化碳消耗量放出的热量,计算1mol一氧化碳完全燃烧放出的热量,标注物质聚集状态和对应反应的焓变书写热化学方程式;

    (3)化学平衡状态是正逆反应速率相同,各组分含量保持不变,及其衍生的量的变化判断;

    (4)反应是吸热反应,升温平衡逆向进行,平衡常数减小;温度升高反应速率增大,气体质量不变,容器体积不变,混合气体密度不变,所以气体密度不变;反应前后气体体积不变,气体质量守恒,混合气体摩尔质量不变;

    (5)依据图表数据分析,t2时刻水消耗物质的量为0.40mol,消耗一氧化碳0.40mol,最后剩余一氧化碳物质的量为0.80mol,说明t1时刻达到平衡状态,此时反应平衡常数可以依据物质的量代替平衡浓度计算平衡常数,结合平衡常数计算分析

    (1)图表数据计算一氧化碳变化物质的量=1.20mol-0.80mol=0.40mol,消耗氢气物质的量依据化学方程式计算可知为0.40mol,反应速率=

    0.40mol/2L

    t1]=[0.2

    t1mol•L-1•min-1

    故答案为:

    0.2

    t1mol•L-1•min-1

    (2)依据图表分析,消耗一氧化碳物质的量0.40mol放热QKJ,则消耗1mol一氧化碳反应放热2,5QKJ,反应的热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-2.5QkJ/mol;

    故答案为:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-2.5QkJ/mol;

    (3)CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H<0

    A.反应前后气体体积不变,容器的压强始终不发生变化,不能说明反应达到平衡状态,故A错误;

    B.断裂2mol O-H反应正向进行,同时消耗1mol H-H说明费用逆向进行,且正逆反应速率相同,说明反应达到平衡状态,故B正确;

    C.v(CO)=v(CO2,反应速率之比等于化学方程式计量数之比,是正反应速率之比,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;

    D.反应前后气体物质的量不变,气体质量不变,反应过程中和平衡状态下气体的平均分子量始终不变化,不能说明费用达到平衡状态,故D错误;

    故答案为:B;

    (4)A、反应是吸热反应,升温平衡逆向进行,平衡常数减小,图象符合不饱和过程,故A正确;

    B、温度升高反应速率增大,正逆反应速率都增大,故B错误;

    C、气体质量不变,容器体积不变,混合气体密度不变,所以图象表示的是气体密度不变,故C正确;

    D、反应前后气体体积不变,气体质量守恒,混合气体摩尔质量不变,图象不正确,故D错误;

    故答案为:AC;

    (5)依据图表数据分析,t2时刻水消耗物质的量为0.40mol,消耗一氧化碳0.40mol,最后剩余一氧化碳物质的量为0.80mol,说明t1时刻达到平衡状态,此时反应平衡常数可以依据物质的量代替平衡浓度计算平衡常数,平衡常数K=

    0.4×0.4/0.8×0.2]=1,结合平衡常数计算分析,设消耗一氧化碳浓度x

    CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)

    起始量(mol/L) 0.2 0.3 0 0

    变化量(mol/L) x x x x

    平衡量(mol/L)0.2-x 0.3-x xx

    K=

    x2

    (0.2−x)(0.3−x)=1

    x=0.12,则a=0.08mol/L,b=0.18mol/L,c=0.12mol/L,d=0.12mol/L

    故答案为:BC;

    点评:

    本题考点: 化学平衡的计算;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断.

    考点点评: 本题考查了化学平衡计算方法,平衡常数、平衡影响因素分析判断,平衡标志的判断,平衡常数隋文帝变化,掌握基础是关键,题目难度中等.