Question

在密閉容器中加入等濃度的CO與H₂O，T ℃時發生如下反應：
CO(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)  ΔH< 0
已知CO的濃度變化如圖所示，第4 minCO的濃度不再改變。

（1）從0~4 min，該反應的平均速率v(CO)＝          mol/（L·min）；該反應的平衡常數表達式為：K=                      ；可計算得該反應的平衡常數結果為：K=                       。
（2）為了增大CO的轉化率，可以采取的措施有          。

A．增大反應物中CO的濃度

B．降低反應溫度

C．將密閉容器體積壓縮至一半

D．加入適宜的催化劑

（3）若不改變反應溫度和反應物中CO的起始濃度，使CO的轉化率達到90%，則水蒸氣的起始濃度至少為       mol/L？

Answer 1

（1）0.03            2.25　     （2）B     （3）0.90

試題分析：（1）從0~4 min，v(CO)=（0.20mol·L^-1-0.08 mol·L^-1）÷4 min="0.03" mol/（L·min）； （2）增大反應物中CO的濃度，增大了H₂O的轉化率，但CO本身的轉化率降低；降低反應溫度，平衡右移，CO的轉化率增大；將密閉容器體積壓縮至一半，增大壓強，平衡不移動，CO的轉化率不變；加入適宜的催化劑，反應速率加快，平衡不移動，CO的轉化率不變。（3）設水蒸氣的起始濃度至少為x mol/L。當CO的轉化率達到90%，則CO的轉化濃度為0.18 mol/L，平衡時，CO(g)、H₂O(g) 、CO₂(g)和H₂(g)的濃度分別為0.02 mol/L、（x-0.18）mol/L、0.18 mol/L、0.18 mol/L，代入平衡常數，可求出x=0.90。
點評：化學反應速率和化學平衡常數是高考必考知識點，考生在備考過程中應注意積累掌握典型的題型。