Question

(1)化學平衡常數K表示可逆反應的進行程度，K值越大，表示可逆反應進行得越完全，K值大小與溫度的關系是：溫度升高，K值   (填“一定增大”、“一定減小”或“可能增大也可能減小”)。
(2)在一體積為10 L的容器中，通入一定量的CO和H₂O，在800℃時發生如下反應：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)ΔH＜0，CO和H₂O的物質的量濃度變化如圖所示，則：

①0～4 min時間段平均反應速率v(CO)＝        mol·L^-1·min^-1。
②在800℃時該反應的化學平衡常數K＝     (要求寫出表達式及數值)，CO的轉化率＝         。
③在800℃時，若反應開始時此容器中CO和H₂O的濃度分別為0.20 mol·L^-1和0.80 mol·L^-1，則達到平衡時CO轉化為CO₂的轉化率是          。

Answer 1

(1)可能增大也可能減小
(2)①0.03 ②  60%  ③80%

(1)化學平衡常數與溫度有關，若正反應為吸熱反應，升高溫度，平衡常數增大；若正反應為放熱反應，升高溫度，平衡常數減小，所以溫度升高，K值可能增大，也可能減小。
(2)①根據圖像可知，在4 min內CO的濃度變化為0.12 mol·L^－1，所以CO的反應速率為0.12 mol·L^－1/4 min="0.03" mol·L^－1·min^－1。
②由圖像可知，反應在4 min時達平衡，CO和H₂O的平衡濃度分別為
0.08 mol·L^－1、0.18 mol·L^－1，CO₂和H₂的濃度分別為0.12 mol·L^－1、
0.12 mol·L^－1，所以該反應的平衡常數為：K=
CO的轉化率為0.12 mol·L^－1/0.20 mol·L^－1×100%=60%。
③設達到平衡時CO轉化的濃度為x，則達到平衡時CO、H₂O、CO₂、H₂的濃度分別為0.20－x、0.80－x、x、x。所以根據平衡常數表達式x²/(0.80－x)(0.20－x)=1.0，x="0.16" mol·L^－1，CO的轉化率為0.16 mol·L^－1/0.20 mol·L^－1×100%=80%