Question

【題目】新華社報道：全國農村應當在“綠色生態·美麗多彩·低碳節能·循環發展”的理念引導下，更快更好地發展“中國綠色村莊”，參與“亞太國際低碳農莊”建設。可見“低碳循環”已經引起了國民的重視，試回答下列問題：

（1）煤的氣化和液化可以提高燃料的利用率。

已知25℃、101kPa時：

①C(s)＋O2(g)=CO(g) ΔH＝－126.4kJ/mol

②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l) ΔH＝－44kJ/mol

則在25℃、101kPa時：

C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝_____。

（2）高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一，其基本反應為：FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g) ΔH>0

已知在1100℃時，該反應的化學平衡常數K＝0.263。

①溫度升高，化學平衡移動后達到新的平衡，此時平衡常數K值____(填“增大”“減小”或“不變”)。

②1100℃時測得高爐中，c(CO2)＝0.025mol/L，c(CO)＝0.1mol/L，則在這種情況下，該反應是否處于化學平衡狀態？____(填“是”或“否”)，其判斷依據是___。

（3）目前工業上可用CO2來生產燃料甲醇，有關反應為：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0kJ/mol。

現向體積為1L的恒容密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，反應過程中測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化如圖所示。

①從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H2)＝____。

②下列措施能使增大的是____(填字母)。

A．升高溫度
B．再充入H2

C．再充入CO2

D．將H2O(g)從體系中分離

E．充入He(g)，使體系壓強增大

Answer 1

【答案】＋115.4 kJ/mol 增大 否 濃度商Q小于平衡常數K 0.225mol/(L·min) BD

【解析】

（1）①C(s)＋O2(g)=CO(g) ΔH＝－126.4kJ/mol

②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l) ΔH＝－44kJ/mol

將①+③-×②得：

C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋115.4 kJ/mol

答案為：＋115.4 kJ/mol

（2）①因為正反應為吸熱反應，所以溫度升高，化學平衡正向移動，移動后達到新的平衡，此時平衡常數K值增大。答案為：增大

②1100℃時測得高爐中，c(CO2)＝0.025mol/L，c(CO)＝0.1mol/L，則在這種情況下，該反應沒有處于化學平衡狀態。答案為：否

其判斷依據是Q=，平衡正向移動。

答案為：濃度商Q小于平衡常數K

（3） CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)

起始量 1.00 3.00 0 0

變化量 0.75 2.25 0.75 0.75

平衡量 0.25 0.75 0.75 0.75

①從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H2)＝mol/(L·min)

答案為：0.225mol/(L·min)

②A．升高溫度，平衡逆向移動，c(CH3OH)減小，c(CO2)增大，減小，不合題意；

B．再充入H2，平衡正向移動，c(CH3OH)增大，c(CO2) 減小，增大，符合題意；

C．再充入CO2，雖然平衡正向移動，c(CH3OH)增大，c(CO2)增大，但c(CO2)增大的更多，減小，不合題意；

D．將H2O(g)從體系中分離，平衡正向移動，c(CH3OH)增大，c(CO2) 減小，增大，符合題意；

E．充入He(g)，使體系壓強增大，c(CH3OH)不變，c(CO2)不變，不變，不合題意。

故選BD。