Question

（1）某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為：K=

c(H2)?c(CO)

c(H2O)

所對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

 

（2）利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下：
①2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）；△H=-90.8kJ?mol^-1
②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）；△H=-23.5kJ?mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）；△H=-41.3kJ?mol^-1
總反應(yīng)：3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=

 

（3）煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實(shí)際問題．已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器時(shí)，會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示：

溫度/℃	400	500	800
平衡常數(shù)K	9.94	9	1

該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是

 

反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”），若在500℃時(shí)進(jìn)行，設(shè)起始時(shí)CO和H₂O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為：

 

．平衡后保持容積不變，通入等相同物質(zhì)的量的H₂和CO₂時(shí)，平衡將

 

（填“正向”、“逆向”或“不”）移動(dòng)，平衡后H₂的體積分?jǐn)?shù)與原平衡比將

 

（（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）從氨催化氧化可以制硝酸，此過程中涉及氮氧化物，如NO、NO₂、N₂O₄等．
對(duì)反應(yīng)N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞0，在溫度為T₁、T₂時(shí)，平衡體系中NO₂的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示．下列說法正確的是

 

．
A．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C
B．A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺
C．B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：B＜C
D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
E．A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)：A＞C．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,反應(yīng)熱和焓變,化學(xué)平衡的影響因素,產(chǎn)物的百分含量隨濃度、時(shí)間的變化曲線

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)平衡表達(dá)式為：K=

c(H2)?c(CO)

c(H2O)

知，生成物中含有氫氣、一氧化碳兩種氣體，反應(yīng)物中含有水蒸氣，質(zhì)量守恒可知反應(yīng)物中有固體碳；
（2）利用蓋斯定律計(jì)算；
（3）溫度升高K值減小，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；令CO的濃度變化為c，用三段式表示出各物質(zhì)變化的濃度、平衡時(shí)的濃度，再根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算；
（4）從平衡移動(dòng)的角度分析各物理量的變化；

解答： 解：（1）根據(jù)平衡表達(dá)式為：K=

c(H2)?c(CO)

c(H2O)

知，生成物中含有氫氣、一氧化碳兩種氣體，反應(yīng)物中含有水蒸氣，質(zhì)量守恒可知反應(yīng)物中有固體碳，所以方程式為：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），故答案為：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）；
（2）由蓋斯定律可知，通過①×2+②+③可得所求反應(yīng)方程式，則△H=-90.8kJ/mol×2-23.5kJ/mol-41.3kJ/mol=-246.4kJ/mol，故答案為：-246.4 kJ?mol^-1；
（3）溫度升高K值減小，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
對(duì)于反應(yīng)      CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），
開始（mol/L）：0.02   0.02     0       0
變化（mol/L）：c        c      c       c
平衡（mol/L）：0.02-c 0.02-c   c       c
所以

c×c

(0.02-c)×(0.02-c)

=9，解得c=0.015，
所以CO的轉(zhuǎn)化率為

0.015mol/L

0.02mol/L

×100%=75%，
平衡后保持容積不變，通入等相同物質(zhì)的量的H₂和CO₂時(shí)，增加生成物的濃度平衡逆向移動(dòng)，達(dá)平衡后與原平衡是等效平衡所氫氣的體積分?jǐn)?shù)不變，
故答案為：放熱；75%；逆向；不變；
（4）對(duì)反應(yīng)N₂O₄（g）?2NO₂（g），在溫度為T₁、T₂時(shí)，平衡體系中NO₂的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖2所示．則
A．A點(diǎn)壓強(qiáng)小于C點(diǎn)的壓強(qiáng)，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越大，則反應(yīng)速率：A＜C，故A錯(cuò)誤；
B．增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，但濃度的增大幅度大于轉(zhuǎn)化的程度，所以C點(diǎn)濃度大，顏色深，故B錯(cuò)誤；
C．B、C兩點(diǎn)二氧化氮的體積分?jǐn)?shù)相同，則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量相同，故C錯(cuò)誤；
D．在相同壓強(qiáng)下，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則二氧化氮的體積分?jǐn)?shù)增大，所以由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法，故D正確；
E．A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)，溫度相同，平衡常數(shù)相等，A=C，故E錯(cuò)誤；
故答案為：D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡常數(shù)、平衡移動(dòng)相關(guān)計(jì)算，題目較為綜合，涉及多方面的知識(shí)，難度中等，本題中注意把握等效平衡的解題應(yīng)用．