Question

【題目】實施以減少能源浪費和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策，是應(yīng)對全球氣候問題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇。化工行業(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求。試運用所學(xué)知識，解決下列問題：

（1）煤化工通常通過研究不同溫度下的平衡常數(shù)以解決各種實際問題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進入反應(yīng)器時，會發(fā)生如下反應(yīng)：

CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示：

溫度/℃	400	500	800
平衡常數(shù)K	9.94	9	1

①若在500℃時進行反應(yīng)，設(shè)CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為 。

②800℃時,在固定容積的密閉容器中放入混合物,起始濃度為：c(CO)=0.01mol/L，c(H2O)=0.03mol/L，c(CO2)=0.01mol/L， c(H2)=0.05mol/L ,則反應(yīng)開始時，H2的消耗速率比生成速率 (填“大”、“小”或“不能確定”)。

（2）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示：又已知1molSO2(g)氧化為1molSO3(g)的ΔH=-99 kJ·mol-1，請回答問題：

該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中B點 (填“升高”或“降低” )△H (填“變大”、“變小”或“不變”)；

（3）已知某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為：，它所對應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Answer 1

【答案】(10分每空2分)

（1）①、75%、②大（2）降低；不變

（3）C(s)+H20(g)H2(g)+CO(g)

【解析】

試題分析：（1）③若在500℃時進行，平衡常數(shù)K=9，設(shè)CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為，設(shè)一氧化碳消耗物質(zhì)的量濃度為x，

CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)

起始量(mol/L) 0.02 0.02 0 0

變化量(mol/L) x x x x

平衡量(mol/L) 0.02-x 0.02-x x x

=9，x=0.015mol/L，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率=0.015mol/L÷0.02mol/L×100%=75%；

④800℃時，K=1，在固定容積的密閉容器中放入混合物，起始濃度為：c(CO)=0.01mol/L，c(H2O)=0.03mol/L，c(CO2)=0.01mol/L，c(H2)=0.05mol/L，Qc=＞K=1，反應(yīng)逆向進行，則反應(yīng)開始時，H2O的消耗速率比生成速率小；

（2）反應(yīng)熱可表示為A、C活化能的大小之差，活化能的大小與反應(yīng)熱無關(guān)，加入催化劑，活化能減小，反應(yīng)反應(yīng)熱不變，該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中B點降低；

（3）已知某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為，平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積，反應(yīng)前后元素守恒得到化學(xué)方程式為：C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)。