Question

【題目】(1)“一氧化碳變換”是合成氨原料氣生產中的重要環節，其反應方程式為：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）。將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入體積為2L的恒容密閉容器中進行反應，得到如下三組數據：

實驗組	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		達到平衡所需時間/min
		CO	H2O	CO2	CO
1	650	4	2	1.6	2.4	5
2	900	2	1	0.4	1.6	3
3	650	2	1	A	B	t

①實驗1中從反應開始到達到平衡，以H2的濃度變化表示的反應速率為_________

②A=_________

③平衡常數：K（900℃）_________K（650℃）（填“＞”、“＜”或“=”）．

(2)溫度是一氧化碳變換中最重要的工藝條件，實際生產過程中將溫度控制在400℃左右，可能的原因是__________。

(3)下列描述中能說明上述反應已達平衡的是___________________

a．v正（CO）=v逆（H2） b．氣體的密度不隨時間而變化

c．H2和CO2的比例保持不變 d．氣體的壓強不再發生變化

(4)C、H、O、N元素中，寫出兩兩組合（不能重復）形成的非極性分子的電子式_________，極性分子的電子式_________。這四種元素形成的化合物_________（填“一定是”、“一定不是”、“不一定是”）離子化合物。

Answer 1

【答案】0.16mol/（L·min） 0.8 < 反應使用催化劑，此溫度為催化劑活性溫度 a 不一定是

【解析】

（1）反應速率 計算得到；反應前后氣體體積不變，改變起始量平衡不移動；比較實驗2和3起始量相同，溫度不同時二氧化碳生成量可知，溫度升高，平衡逆向移動；

（2）依據反應式吸熱反應，溫度越高平衡逆向進行，應從催化劑活性或反應速率分析判斷；

（3）化學平衡的標志是正逆反應速率相同，各組分含量保持不變，衍生的條件滿足變量不變的原理分析判斷；

（4）由銨根結合的化合物為離子化合物，但硝基取代的有機物為共價化合物。

①實驗1中從反應開始到達到平衡，以H2的濃度變化表示的反應速率等于二氧化碳表示的反應速率= ；

②反應前后氣體體積不變，改變起始量相當于改變壓強，平衡不移動，故起始量相對于實驗1減少了一半，平衡時生成的二氧化碳也為原來的一半，即A=0.8；

③比較實驗2和3可知，溫度升高，二氧化碳的量減少，即平衡逆向移動，正反應為放熱反應，平衡常數：K（900℃）< K（650℃）;

(2)溫度是一氧化碳變換中最重要的工藝條件，實際生產過程中將溫度控制在400℃左右，可能的原因是反應使用催化劑，此溫度為催化劑活性溫度。

(3) a．反應速率之比等于化學計量數之比，即v正（CO）=v正（H2），若v正（H2）=v逆（H2），反應達到平衡，A正確；

b．恒容環境，根據質量守恒定律，反應氣體總質量不變，即在反應過程中，氣體的密度恒不變，B錯誤；

c．H2和CO2同為生成物，比例恒保持不變，C錯誤；

d．該反應是氣體不變的反應，無論是否到達平衡狀態，氣體的總物質的量始終不變，即氣體的總壓強不變，D錯誤。

答案為a。

(4)C、H、O、N元素中，兩兩組合形成的非極性分子可以是水，二氧化碳，二氧化碳的電子式，極性分子為氨氣，電子式為。這四種元素形成的化合物不一定是離子化合物，如碳酸氫銨為離子化合物，硝基苯為共價化合物。