Question

已知一氧化碳與水蒸氣的反應為：CO(g)＋H₂O (g)CO₂(g)＋H₂(g) ，800℃時，在容積為2.0L的密閉容器中充入2.0mol CO(g)和3.0mol H₂O(g)，保持溫度不變，4 min后反應達到平衡，測得CO的轉化率為60%。
（1）求4 min內H₂的平均化學反應速率。
（2）計算800℃時該反應的平衡常數。
（3）427℃時該反應的化學平衡常數為9.4，請結合（2）中的計算結果判斷該反應的ΔH       0（填“＞”、“＜”或“＝” ）。

Answer 1

（1）0.15mol/(L·min)    （2）1    （3）ΔH＜0

試題分析：（1）△c(CO)=△n(CO)/V==0.6mol/L          （1分）
v(CO)=△c(CO)/△t==0.15mol/(L·min)          （1分）
由題可得， v(H₂)=v(CO)=0.15mol/(L·min)               （1分）
（2）根據題意可得，
（mol/L）  CO(g) ＋ H₂O (g)CO₂(g) ＋H₂(g)       （1分）
開始     1.0       1.5            0       0
反應     0.6       0.6           0.6     0.6 
平衡     0.4       0.9           0.6     0.6        （1分）
則800℃時平衡常數=     （2分）
（3）<（2分）[說明：由于800℃時K＝1，427℃時K＝9.4，溫度降低，平衡常數增大，說明降低溫度平衡往放熱（正反應）方向移動，故ΔH＜0。