Question

【題目】貯氫合金可催化由CO、合成等有機(jī)化工產(chǎn)品的反應(yīng)。溫度為TK時(shí)發(fā)生以下反應(yīng)：

①

②

③

④

(1)溫度為TK時(shí)，催化由CO、合成反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________。

(2)已知溫度為TK時(shí)的活化能為，則其逆反應(yīng)的活化能為________。

(3)時(shí)，向一恒壓密閉容器中充入等物質(zhì)的量的和發(fā)生上述反應(yīng)②已排除其他反應(yīng)干擾，測(cè)得物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化如下表所示：

時(shí)間	0	2	5	6	9	10

若初始投入CO為，恒壓容器容積，用表示該反應(yīng)分鐘內(nèi)的速率________。6分鐘時(shí)，僅改變一種條件破壞了平衡，則改變的外界條件為________。

(4)下，在恒容密閉容器中，充入一定量的甲醇，發(fā)生反應(yīng)④，若起始?jí)簭?qiáng)為，達(dá)到平衡轉(zhuǎn)化率為，則反應(yīng)的平衡常數(shù)________用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，忽略其它反應(yīng)。

(5)某溫度下，將與的混合氣體充入容積為的密閉容器中，在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)③。經(jīng)過后，反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)轉(zhuǎn)移電子。若保持體積不變，再充入和，此時(shí)________填“”“”或“”。下列不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。

的質(zhì)量不變 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變

混合氣體的密度不再發(fā)生改變

(6)已知、時(shí)水煤氣變換中CO和分壓隨時(shí)間變化關(guān)系如下圖所示，催化劑為氧化鐵。實(shí)驗(yàn)初始時(shí)體系中的和相等、和相等；已知時(shí)的。

時(shí)隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線是________，時(shí)隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線是________。

Answer 1

【答案】 降低溫度 cd d

【解析】

（1）

，由蓋斯定律可知，得到，，則熱化學(xué)方程式為：；

（2）已知溫度為TK時(shí)的活化能為，根據(jù)正反應(yīng)的活化能逆反應(yīng)的活化能，則逆反應(yīng)的活化能；

（3）根據(jù)初始投入CO為，則也為，恒壓容器容積，

5min時(shí)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為，，解得，用表示該反應(yīng)分鐘內(nèi)的速率；因?yàn)榇似胶獠皇軌簭?qiáng)影響，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以6分鐘時(shí)，僅改變一種條件破壞了平衡，根據(jù)表格數(shù)據(jù)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，平衡應(yīng)正向移動(dòng)，則改變的外界條件為降低溫度；

下，在恒容密閉容器中，充入一定量的甲醇，發(fā)生反應(yīng)，若起始?jí)簭?qiáng)為101kPa，達(dá)到平衡轉(zhuǎn)化率為，設(shè)充入甲醇為amol，

體積不變的密閉容器內(nèi)，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，則，則；則反應(yīng)的平衡常數(shù)；

（5）某溫度，將與的混合氣體充入容積為的密閉容器中，在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)：，反應(yīng)消耗1molCO，反應(yīng)轉(zhuǎn)移4mol電子，經(jīng)過后，反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)轉(zhuǎn)移電子，則反應(yīng)消耗CO為，

則平衡常數(shù)為，

若保持體積不變，再充入和，則濃度商為，反應(yīng)正向進(jìn)行，所以此時(shí)v(正)>v(逆)；

a．的質(zhì)量不變，能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，故a不選；

b．反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等，隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量發(fā)生變化，則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變，能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，故b不選；

c．v正(CO)=2v正(H2)，正逆反應(yīng)速率不相等，不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，故c選；

d．反應(yīng)物質(zhì)總質(zhì)量不變，容器體積不變，密度是一個(gè)定值，則混合氣體的密度不再發(fā)生改變，不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，故d選；

（6）對(duì)于放熱反應(yīng)來說，溫度越低，平衡常數(shù)越大，所以時(shí)平衡常數(shù)大于時(shí)平衡常數(shù)，在和時(shí)，平衡常數(shù)大于，由此可知，最終平衡時(shí)生成物的分壓要大于反應(yīng)物的分壓，因此，分壓一定比CO要大；再由曲線變化幅度可知，則曲線a、b為氫氣的分壓曲線，曲線c、d為一氧化碳的分壓曲線。因?yàn)榇朔磻?yīng)為放熱反應(yīng)，所以溫度越低，氫氣的分壓就越高，一氧化碳的分壓就越低，所以a、b曲線中，曲線b為時(shí)隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線，曲線c、d中，曲線d為時(shí)隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線。