Question

Ⅰ．在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下：CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表：

t（℃）	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

請回答下列問題：
（1）該反應(yīng)為           反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。
（2）800℃，固定容器的密閉容器中，放入混合物，其始濃度為c(CO) =" 0.01" mol/L，c(H₂O) =" 0.03" mol/L，c(CO₂) =" 0.01" mol/L，c(H₂) =" 0.05" mol/L，則反應(yīng)開始時(shí)，H₂O的消耗速率比生成速率      __       _(填“大”、“小”或“不能確定”)。
Ⅱ．超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí)，尾氣中的NO會破壞臭氧層�？茖W(xué)家正在研究催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO₂和N₂，其反應(yīng)為：2NO＋2CO2CO₂＋N₂。為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表：

時(shí)間(s)	0	1	2	3	4	5
c(NO) (mol/L)	1.00×10－3	4.50×10－4	2.50×10－4	1.50×10－4	1.00×10－4	1.00×10－4
c(CO) (mol/L)	3.60×10－3	3.05×10－3	2.85×10－3	2.75×10－3	2.70×10－3	2.70×10－3

請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：
（1）在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的△H       0（填寫“＞”、“＜”、“＝”）。
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N₂)＝                。
（3）在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝              。
（4）假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是       。
A．選用更有效的催化劑                                 B．升高反應(yīng)體系的溫度
C．降低反應(yīng)體系的溫度                                 D．縮小容器的體積
（5）若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，則平衡          移動（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化劑，上述反應(yīng)的△H________（填“增大” “減小” 或“不改變”）。

Answer 1

（11分）Ⅰ  (1)吸熱    (2)小  
Ⅱ．（1）＜；（2）1.88×10^－4 mol·L^-1·s^-1；（3）5000；（4）C、D；（5向左；不改變

試題分析：Ⅰ. （1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，隨著溫度的升高，平衡常數(shù)K逐漸增大，這說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
（2）如果始濃度為c(CO) =" 0.01" mol/L，c(H₂O) =" 0.03" mol/L，c(CO₂) =" 0.01" mol/L，c(H₂) =" 0.05" mol/L，則此時(shí)。由于800℃時(shí)K＝1.0，所以此時(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，即H₂O的消耗速率比生成速率小。
Ⅱ．(1)自發(fā)反應(yīng)，通常為放熱反應(yīng)，即DH小于0。
（2）以NO計(jì)算，2s內(nèi)NO的濃度變化為(10－2.5)×10^-4mol/L，V（NO）＝7.5×10^-4/2 ＝3.75×10^-4mol/(L·s)。根據(jù)速率之比等于計(jì)量系數(shù)比可知，V(N₂)＝1/2 V(NO)＝1.875×0^-4mol/(L·s)。
(3)化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以根據(jù)反應(yīng)的方程式可知=
=5000。
（4）催化劑不影響平衡的移動，A項(xiàng)錯(cuò)；該反應(yīng)放熱，所以社會穩(wěn)定平衡逆向移動，NO轉(zhuǎn)化率降低，B項(xiàng)錯(cuò)，C項(xiàng)正確；縮小體積，即增大壓強(qiáng)，平衡向體積減小的方向運(yùn)動，即正向移動，D項(xiàng)正確，答案選CD。
（5）若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，則容積的體積必然增大，平衡向左移動。催化劑不能改變反應(yīng)熱，所以使用催化劑，上述反應(yīng)的△H不變。
點(diǎn)評：該題是高考中的常見題型，試題綜合性強(qiáng)，對學(xué)生的要求較高。試題在注重對學(xué)生基礎(chǔ)知識鞏固的訓(xùn)練的同時(shí)，更側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)求知欲。也有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和抽象思維能力。