Question

下圖是某煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決下列問題：

1)已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝，它所對(duì)應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式是

____________________________________________________。

2)合成甲醇的主要反應(yīng)是2H2g)＋COg)CH3OHg)　ΔH＝－90.8 kJ·mol－1，t ℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下，在密閉容器中開始只加入CO、H2，反應(yīng)10 min后測(cè)得各組分的濃度如下：

物質(zhì)	H2	CO	CH3OH
濃度mol·L－1)	0.2	0.1	0.4

①該時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率vH2)＝________。

②比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小：v正________v逆填“>”、“<”或“＝”)。

③反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持其他條件不變，若只把容器的體積縮小一半，平衡 ________填“逆向”、“正向”或“不”)移動(dòng)，平衡常數(shù)K________填“增大”、“減小”或“不變”)。

3)固氮是科學(xué)家致力研究的重要課題。自然界中存在天然的大氣固氮過程：

N2g)＋O2g)===2NOg)　ΔH＝＋180.8 kJ·mol－1，工業(yè)合成氨則是人工固氮。

分析兩種固氮反應(yīng)的平衡常數(shù)，下列結(jié)論正確的是________填字母序號(hào))。

反應(yīng)	大氣固氮	工業(yè)固氮溫度/℃
27	2 000	25	350	400	450
K	3.84×10－31	0.1	5×108	1.847	0.507	0.152

A.常溫下，大氣固氮很難進(jìn)行，而工業(yè)固氮卻能非常容易進(jìn)行

B.模擬大氣固氮應(yīng)用于工業(yè)上的意義不大

C.工業(yè)固氮時(shí)溫度越低，氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)越完全

D.K越大說明合成氨反應(yīng)的速率越大

Answer 1

解析　 1)化學(xué)平衡常數(shù)是生成物平衡濃度冪之積與反應(yīng)物平衡濃度冪之積的比值，所以方程式為Cs)＋H2Og)COg)＋H2g)。2)vH2)＝2vCH3OH)＝2×＝0.08 mol·L－1·min－1。

由于＝100<160，所以反應(yīng)未達(dá)到平衡，v正>v逆。壓縮體積平衡正向移動(dòng)，K不變。3)常溫下，大氣固氮、工業(yè)固氮均難進(jìn)行，A錯(cuò)誤；由于N2和O2在2 000 ℃反應(yīng)，平衡常數(shù)仍很小，所以用于工業(yè)上意義不大，B正確；由于N2和H2的反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，所以溫度越低，反應(yīng)越完全，C正確；K越大，說明反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，而不是速率越快，D錯(cuò)誤。

答案　1)Cs)＋H2Og)COg)＋H2g)

2)①0.08 mol·L－1·min－1　②>�、壅�向　不變　3)BC