Question

【題目】I．根據(jù)表格信息，請(qǐng)回答下列問題：

化學(xué)反應(yīng)	平衡常數(shù)	溫度
		973K	1173K
①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)	K1	1.47	2.15
②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)	K2	2.38	1.67
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)	K3	？	？

(1)反應(yīng)①是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(2)寫出反應(yīng)③的平衡常數(shù)K3的表達(dá)式_______________________。

(3)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3＝________(用K1、K2表示)。

(4)要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，可采取的措施有____(填寫字母序號(hào))。

A．縮小反應(yīng)容器的容積B．?dāng)U大反應(yīng)容器的容積

C．升高溫度D．使用合適的催化劑

E．設(shè)法減小平衡體系中的CO濃度

(5)若反應(yīng)③的逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示：

①可見反應(yīng)在t1、t3、t7時(shí)都達(dá)到了平衡，而t2、t8時(shí)都改變了一種條件，試判斷改變的是什么條件：t2時(shí)________；t8時(shí)________。

②若t4時(shí)降壓，t6時(shí)增大反應(yīng)物的濃度，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出t4～t6時(shí)逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系曲線。__________

Ⅱ．25℃，1.01×105Pa時(shí)，16g液態(tài)甲醇(CH3OH)完全燃燒，當(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí)，放出363.3kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________

Answer 1

【答案】吸熱 K3＝ C、E 升高溫度或增大CO2的濃度(增大H2的濃度) 使用催化劑或加壓(減小容器的容積) CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－726.6kJ/mol

【解析】

(1)升高溫度吸熱反應(yīng)的平衡常數(shù)變大，放熱反應(yīng)的平衡常數(shù)變小；

(2)化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值；

(3)根據(jù)各反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式分析；

(4)反應(yīng)①溫度越高，平衡常數(shù)越大，反應(yīng)②溫度越高，平衡常數(shù)越小，而K3=，故反應(yīng)③溫度越高，平衡常數(shù)越小，即正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

(5)該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以升高溫度可以同時(shí)增大正逆反應(yīng)速率，同時(shí)平衡逆向移動(dòng)；該反應(yīng)前后氣體的系數(shù)之和相等，所以壓強(qiáng)可以改變反應(yīng)速率但不影響平衡；催化劑只影響反應(yīng)速率不影響平衡。

I．(1)由表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)①中溫度越高，平衡常數(shù)越大，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；

(2)反應(yīng)③的平衡常數(shù)K3的表達(dá)式K3＝；

(3)反應(yīng)①的平衡常數(shù)K1的表達(dá)式為K1＝，反應(yīng)②的平衡常數(shù)K2的表達(dá)式為K2＝，所以K3＝=；

(4)A．縮小反應(yīng)容器的容積，壓強(qiáng)增大，反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不移動(dòng)，故A不選；
B．?dāng)U大反應(yīng)容器的容積，壓強(qiáng)減小，反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不移動(dòng)，故B不選；
C．正反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡向逆向移動(dòng)，故C選；
D．使用合適的催化劑，同等程度加快正逆反應(yīng)速率，平衡不移動(dòng)，故D不選；
E．設(shè)法減小平衡體系中的CO的濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故E選，
故答案為：CE；

(5)①據(jù)圖可知t2時(shí)逆反應(yīng)速率瞬間增大，平衡逆向移動(dòng)，該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以所以可以是升高溫度或增大CO2的濃度(增大H2的濃度)；t8時(shí)正逆反應(yīng)速率增大且仍然相等，平衡不移動(dòng)，該反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等，所以可以通過催化劑、增大壓強(qiáng)實(shí)現(xiàn)；

②若t4時(shí)降壓，正逆反應(yīng)速率都減小，但該反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等，平衡不移動(dòng)，所以正逆反應(yīng)速率仍然相等；t6時(shí)增大反應(yīng)物的濃度，生成物濃度不變，則正反應(yīng)速率增大、逆反應(yīng)速率不變，平衡正向移動(dòng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，正反應(yīng)速率減小、逆反應(yīng)速率增大，其圖象為；

Ⅱ．16g液態(tài)甲醇(CH3OH)的物質(zhì)的量為0.5mol，25℃，1.01×105Pa時(shí)水為液態(tài)，所以0.5mol CH3OH燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳放出363.3kJ的熱量，則1mol甲醇燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳放出726.6kJ的熱量，放熱反應(yīng)焓變小于0，所以熱化學(xué)方程式為：CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－726.6kJ/mol。