Question

（本題共12分）氨是一種重要的化工產(chǎn)品�！耙谎趸�碳變換”是合成氨原料氣生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，其反應(yīng)方程式為：CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)

完成下列填空：

23．恒溫恒容條件下，能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 （填字母序號(hào)）。

a．ν(CO)消耗 = ν(H2O)生成 b．c(CO2) = c(CO)

c．混合氣體的總壓不再改變 d．混合氣體的密度不再改變

24．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(jìn)行反應(yīng)，得到如下三組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)組	溫度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	達(dá)到平衡所需時(shí)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(shí)驗(yàn)1中從反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)到平衡，以H2的濃度變化表示的反應(yīng)速率為 。

②A = 。

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

25．溫度是一氧化碳變換中最重要的工藝條件，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中將溫度控制在400℃左右，可能的原因是 。

26．C、H、O、N元素中，核外電子占據(jù)5個(gè)不同軌道的原子，其最外層電子排布式是 。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。

27．能證明碳的非金屬性比硅強(qiáng)的事實(shí)是 （選填編號(hào)）。

a．酸性：H2CO3強(qiáng)于H2SiO3 b．高溫下SiO2與C生成Si和CO

c．鍵的極性：C-H > Si-H d．熔點(diǎn)：金剛石 > 單晶硅

Answer 1

23、 a（2分） 24、 ① 0.16mol/(L.min)（1分） ② A=0.8（1分） ③ ＜（1分）

25、該反應(yīng)使用催化劑，此溫度是催化劑的活性溫度；該反應(yīng)吸熱，升高溫度有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率。（1分×2）（其他合理答案均給分）

26、2s22p3（1分）、 2s22p4 （1分）； 不一定是（1分） 27、a、c（1分x2）

【解析】

試題分析：23、在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。a．ν(CO)消耗 = ν(H2O)生成表示正逆反應(yīng)速率相等，a正確；b．c(CO2) = c(CO)并不能表示二者的濃度不再發(fā)生變化，因此不一定說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，b錯(cuò)誤；c．反應(yīng)前后體積不變，因此壓強(qiáng)始終不變，則混合氣體的總壓不再改變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，c錯(cuò)誤；d．密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量和容積始終是不變的，因此混合氣體的密度不再改變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，d錯(cuò)誤，答案選a。

24、①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)1中從反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)到平衡時(shí)生成CO21.6mol，則根據(jù)方程式可知生成氫氣也是1.6mol，氫氣濃度是0.8mol/L，所以以H2的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.8mol/L÷5min＝0.16mol/(L.min)。

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)1中數(shù)據(jù)可知平衡時(shí)CO、水蒸氣、CO2和氫氣的平衡濃度分別是1.2mol/L、0.2mol/L、0.8mol/L、0.8mol/L，所以該溫度下平衡常數(shù)K＝。設(shè)實(shí)驗(yàn)3中A＝x，則平衡時(shí)CO、水蒸氣、CO2和氫氣的平衡濃度分別是（1－0.5x）mol/L、（0.5－0.5x）mol/L、0.5xmol/L、0.5xmol/L，所以，解得x＝0.8。

③根據(jù)實(shí)驗(yàn)2中數(shù)據(jù)可知平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量是0.4mol，與實(shí)驗(yàn)3相比這說(shuō)明升高溫度CO2的物質(zhì)的量減小，即升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，所以900℃時(shí)的平衡常數(shù)小于650℃時(shí)平衡常數(shù)。

25、由于該反應(yīng)需要使用催化劑，此溫度是催化劑的活性溫度；另外生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率，所以實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中將溫度控制在400℃左右。

26、C、H、O、N元素中，核外電子占據(jù)5個(gè)不同軌道的原子是N和O，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知其最外層電子排布式分別是2s22p3、 2s22p4。這四種元素形成的化合物不一定是離子化合物，例如尿素(NH2)2CO等。

27、a．非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物水化物的酸性越強(qiáng)，則酸性H2CO3強(qiáng)于H2SiO3可以說(shuō)明碳的非金屬性比硅強(qiáng)，a正確；b．高溫下SiO2與C生成Si和CO屬于難揮發(fā)性物質(zhì)制備易揮發(fā)性，與非金屬性強(qiáng)弱無(wú)關(guān)系，b錯(cuò)誤；c．非金屬性越強(qiáng)，與H鹽酸形成的共價(jià)鍵極性越強(qiáng)，則鍵的極性C-H > Si-H可以說(shuō)明碳的非金屬性比硅強(qiáng)，，c正確；d．非金屬性強(qiáng)弱與其單質(zhì)的熔點(diǎn)高低無(wú)關(guān)系，d錯(cuò)誤，答案選ac。

考點(diǎn)：考查平衡狀態(tài)判斷、計(jì)算、外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響、核外電子排布以及非金屬性強(qiáng)弱比較