Question

【題目】水煤氣是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的碳層制得：

C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）△H＝+131.3kJmol－1

（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式K= ，若某溫度下，K值的大小為0.5，此時向體積為1L的密閉容器中加入1mol H2O（g）和足量C（s），H2O（g）的平衡轉(zhuǎn)化率為

（2）對于該反應，一定可以提高平衡體系中H2的百分含量，又能加快反應速率的措施是 。

a．升高溫度 b．增大水蒸氣的濃度 c．加入催化劑 d．降低壓強

（3）上述反應達到平衡后，移走體系中部分C（s），平衡 ，將產(chǎn)生的CO全部移走，平衡 （以上兩空選填“向左移”、“向右移”、“不移動”）。

（4）上述反應在t0時刻達到平衡（如下圖），若在t1時刻改變某一條件，請在下圖中繼續(xù)畫出t1時刻之后正反應速率（ν正）隨時間的變化：

增大容器體積（用實線表示） ②升高溫度（用虛線表示）

Answer 1

【答案】（1）K=c（CO）·c（H2）/c（H2O）（2分）；50%（2分）

（2）a（2分）（3）不移動（2分）；向右移（2分）

（4）

【解析】

試題分析：（1）化學平衡常數(shù)是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，因此根據(jù)方程式可知該反應的化學平衡常數(shù)表達式K=c（CO）·c（H2）/c（H2O）；

C （s） + H2O（g）CO （g） +H2 （g） △H＝+131.3 kJmol－1

起始量（mol/L） 1 0 0

轉(zhuǎn)化量（mol/L） x x x

平衡量（mol/L） 1－x x x

則根據(jù)平衡常數(shù)可知

解得x＝0.5

所以H2O（g）的平衡轉(zhuǎn)化率為50%

（2）a．正反應吸熱，升高溫度反應速率加快，平衡向正反應方向進行，氫氣的百分含量增加，a正確；b．增大水蒸氣的濃度反應速率加快，平衡向正反應方向進行，但氫氣的百分含量不一定增加，b錯誤；c．加入催化劑加快反應速率，但平衡不移動，c錯誤；d．降低壓強反應速率減小，d錯誤，答案選a。

（3）碳是固體，將C全部移走，平衡不移動；將產(chǎn)生的CO全部移走，生成物濃度降低，平衡向右移動；

（4）①擴大容器體積，壓強減小，瞬間正、逆反應速率均減小，平衡向正反應移動，逆反應速率增大到新平衡；②升高溫度，瞬間正、逆反應速率增大，平衡正反應移動，逆反應速率增大到新平衡，因此圖像表示為（見答案）。