1.(命题角度:多平衡体系图像分析) (2023·山东选考)一定条件下,水气变换反应CO+H2OCO2+H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程,研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分子反应:
Ⅰ.HCOOHCO+H2O(快)
Ⅱ.HCOOHCO2+H2(慢)
研究发现,在反应Ⅰ、Ⅱ中,H+仅对反应Ⅰ有催化加速作用;反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ,近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离,其浓度视为常数。相同条件下,若反应起始时溶液中同时还含有0.10 mol·L-1盐酸,则图示点a、b、c、d中,CO的浓度峰值点可能是_a__(填标号)。与不同盐酸相比,CO达浓度峰值时,CO2浓度_减小__(填“增大”“减小”或“不变”),的反应_不变__(填“增大”“减小”或“不变”)。
【解析】 加入0.1 mol·L-1盐酸后,H+对反应Ⅰ起催化作用,加快反应Ⅰ的反应速率,缩短到达平衡所需时间,故CO浓度峰值提前,由于时间缩短,反应Ⅱ消耗的HCOOH减少,体系中HCOOH浓度增大,导致CO浓度大于t1时刻的峰值,故c(CO)最有可能在a处达到峰值。此时c(CO2)会小于不含盐酸的浓度,=K(Ⅰ),温度不变,平衡常数不变,则的值不变。