如圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決下列問(wèn)題：
（1）已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=，它所對(duì)應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式是    ．
（2）合成甲醇的主要反應(yīng)是：2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）+90.8kJ，t℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160．此溫度下，在密閉容器中開(kāi)始只加入CO、H2，反應(yīng)l0min后測(cè)得各組分的濃度如下：
物質(zhì)H2COCH3OH
濃度（mol/L）0.20.10.4
①該時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率v（H2）=   
②比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小：v正    v逆（填“＞”、“＜”或“=”）
③反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持其它條件不變，若只把容器的體積縮小一半，平衡向    （填“逆向”、“正向”或“不”）移動(dòng)，平衡常數(shù)K    （填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）固氮是科學(xué)家致力研究的重要課題．自然界中存在天然的大氣固氮過(guò)程：N2（g）+O2（g）→2NO （g）-180.8kJ，工業(yè)合成氨則是人工固氮．
分析兩種固氮反應(yīng)的平衡常數(shù)，下列結(jié)論正確的是    ．
 反應(yīng)大氣固氮工業(yè)固氮
溫度/℃27200025350400450
K3.84×10-310.15×1081.8470.5070.152
A．常溫下，大氣固氮很難進(jìn)行，而工業(yè)固氮卻能非常容易進(jìn)行
B．模擬大氣固氮應(yīng)用于工業(yè)上的意義不大
C．工業(yè)固氮時(shí)溫度越低，氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)越完全
D．K越大說(shuō)明合成氨反應(yīng)的速率越大．
【答案】分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書(shū)寫(xiě)方程式；
（2）①根據(jù)v=計(jì)算v（CH3OH），再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（H2）；
②計(jì)算此時(shí)的濃度商Qc，與平衡常數(shù)相比判斷反應(yīng)進(jìn)行方向，據(jù)此判斷速率大小；
③容器的體積縮小一半，壓強(qiáng)增大，平衡向體積減小的方向移動(dòng)；平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，平衡常數(shù)不變；
（3）A、化學(xué)平衡常數(shù)說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行的徹底程度問(wèn)題，與反應(yīng)進(jìn)行的難易程度無(wú)關(guān)；
B、大氣固氮的進(jìn)行程度很小，利用大氣固氮原理進(jìn)行工業(yè)生成，產(chǎn)率很�。�
C、合成氨是放熱反應(yīng)，溫度越低，有利于平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率越高；
D、化學(xué)平衡常數(shù)說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行的徹底程度問(wèn)題，與反應(yīng)速率無(wú)關(guān)．
解答：解：（1）平衡表達(dá)式為：K=，生成物為CO、H2，反應(yīng)物含有H2O，三者化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為1、1、1，根據(jù)元素守恒，故另一反應(yīng)物為固體C，反應(yīng)中它所對(duì)應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），故答案為：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）；
（2）①由表中數(shù)據(jù)可知，l0min內(nèi)甲醇的濃度變化為0.4mol/L，故v（CH3OH）==0.04mol/（L?min），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v（H2）=2v（CH3OH）=2×0.04mol/（L?min）=0.08mol/（L?min），故答案為：0.08mol/（L?min）；
②10min時(shí)，CO的濃度為0.1mol/L，氫氣的濃度為0.2mol/L，甲醇的濃度為0.4mol/L，故此時(shí)的濃度商Qc==100，小于平衡常數(shù)160，故反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，故v正＞v逆，
故答案為：＞；
③容器的體積縮小一半，壓強(qiáng)增大，平衡向體積減小的方向移動(dòng)，故平衡向正反應(yīng)移動(dòng)；
平衡常數(shù)只受溫度影響，與壓強(qiáng)無(wú)關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變；
故答案為：正向；不變；
（3）A、化學(xué)平衡常數(shù)說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行的徹底程度問(wèn)題，與反應(yīng)進(jìn)行的難易程度無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B、大氣固氮的進(jìn)行程度很小，利用大氣固氮原理進(jìn)行工業(yè)生成，產(chǎn)率很小，沒(méi)有實(shí)際意義，故B正確；
C、合成氨是放熱反應(yīng)，溫度越低，有利于平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率越高，反應(yīng)越完全，故C正確；
D、化學(xué)平衡常數(shù)說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行的徹底程度問(wèn)題，與反應(yīng)速率無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤；
故答案為：BC．
點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡常數(shù)及影響因素、意義，反應(yīng)速率計(jì)算等，難度中等，（1）中判斷有固體碳參加反應(yīng)是關(guān)鍵，注意化學(xué)平衡常數(shù)大小說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行程度，與反應(yīng)難易無(wú)關(guān)、與反應(yīng)速率無(wú)關(guān)．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

實(shí)施以減少能源浪費(fèi)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(duì)全球氣候問(wèn)題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇．化工行業(yè)的發(fā)展必須符合國(guó)家節(jié)能減排的總體要求．如圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決下列問(wèn)題：

（1）該產(chǎn)業(yè)鏈中屬于高中階段常見(jiàn)的在低溫下能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是：
N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3
N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3

（2）已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為：
K=
c(H2)c(CO)
c(H2O)
它所對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為：
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）

（3）已知在一定溫度下，
C（s）+CO2（g）?2CO（g）平衡常數(shù)K1；
CO（g）+H2O（g ）?H2（g）+CO2（g）平衡常數(shù)K2；
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）  平衡常數(shù)K3；
則K1、K2、K3之間的關(guān)系是：
K3=K1×K2
K3=K1×K2
．
（4）煤化工通常通過(guò)研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實(shí)際問(wèn)題．已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器時(shí)，會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），該反應(yīng)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
該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是
放熱
放熱
反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”），若在500℃時(shí)進(jìn)行，設(shè)起始時(shí)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：
75%
75%
．
（5）從圖1看出氨催化氧化可以制硝酸，此過(guò)程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等．已知NO2和N2O4的結(jié)構(gòu)式分別是和．實(shí)驗(yàn)測(cè)得N-N鍵鍵能為167kJ?mol-1，NO2中氮氧鍵的鍵能為466kJ?mol-1，N2O4中氮氧鍵的鍵能為438.5kJ?mol-1．請(qǐng)寫(xiě)出NO2轉(zhuǎn)化為N2O4的熱化學(xué)方程式
2NO2（g）?N2O4（g）△H=-57kJ?mol-1
2NO2（g）?N2O4（g）△H=-57kJ?mol-1
．對(duì)反應(yīng)N2O4（g）?2NO2（g），在溫度為T(mén)1、T2時(shí)，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖2所示．下列說(shuō)法正確的是
D
D
．
A．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C
B．A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺
C．B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：B＜C
D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
（6）0.2mol/L的NaOH與0.4mol/L的上述產(chǎn)業(yè)鏈中一產(chǎn)品化肥硝酸銨溶液等體積混合后，溶液中所有分子和離子（ 除水和氨分子外）等微粒從大到小的順序是
c（NO3-）＞c（NH4+）＞c（Na+）＞c（NH3?H2O）＞c（OH-）＞c（H+）
c（NO3-）＞c（NH4+）＞c（Na+）＞c（NH3?H2O）＞c（OH-）＞c（H+）
．
（7）以上述產(chǎn)業(yè)鏈中甲醇為燃料制成燃料電池，請(qǐng)寫(xiě)出在氫氧化鉀介質(zhì)中該電池的負(fù)極反應(yīng)式
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

如圖1是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決下列問(wèn)題：

（1）已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為：K=
[H2][CO]
[H2O]

它所對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為：
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）

（2）已知在一定溫度下，各反應(yīng)的平衡常數(shù)如下：
C（s）+CO2（g）?2CO（g），K1                　 ①
CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），K2  　　　　  ②
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），K3   　　　　　 ③
則K1、K2、K3，之間的關(guān)系是：
K3=K1×K2
K3=K1×K2
．
反應(yīng)①的平衡常數(shù)K隨溫度的升高而
增大
增大
（增大/減小/不變）．
一定溫度下，在三個(gè)容積均為2L的容器中均進(jìn)行著③反應(yīng)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示．請(qǐng)?zhí)顚?xiě)表中相應(yīng)的空格．
容器編號(hào) n（C）mol n（H2O）mol n（CO）mol n（H2）mol v正、v逆比較
Ⅰ 0.2 0.12 1.20 0.20 v正=v逆
Ⅱ 0.16 0.20 0.40 0.80 v正
＞
＞
v逆
簡(jiǎn)述理由：
Q=
0.2×0.4
0.1
=0.8＜1=K，Q＜K 平衡向正方向進(jìn)行，所以v正＞v逆
Q=
0.2×0.4
0.1
=0.8＜1=K，Q＜K 平衡向正方向進(jìn)行，所以v正＞v逆

（3）該產(chǎn)業(yè)鏈中氨催化氧化可以制硝酸，此過(guò)程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等．對(duì)反應(yīng)N2O4（g）?2NO2（g）△H＞O，在溫度為T(mén)1、T2時(shí)，平衡體系中N02的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖2所示．下列說(shuō)法正確的是
D
D
 
A．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C
B．A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺
C．B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：B＜C
D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
（4）如果（3）中的反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一外界條件（不改變N2O4、NO2的量），反應(yīng)速率v與時(shí)間t關(guān)系如右圖所示．圖中t4時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是
增大壓強(qiáng)
增大壓強(qiáng)
；圖中表示平衡混合物中NO2的含量最高的一段時(shí)間是
t3～t4
t3～t4
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2013?閘北區(qū)二模）如圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決下列問(wèn)題：
（1）已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=
C(H2)?C(CO)
C(H2O)
，它所對(duì)應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式是
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）
．
（2）合成甲醇的主要反應(yīng)是：2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）+90.8kJ，t℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160．此溫度下，在密閉容器中開(kāi)始只加入CO、H2，反應(yīng)l0min后測(cè)得各組分的濃度如下：
物質(zhì) H2 CO CH3OH
濃度（mol/L） 0.2 0.1 0.4
①該時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率v（H2）=
0.08mol/（L?min）
0.08mol/（L?min）

②比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。簐正
＞
＞
v逆（填“＞”、“＜”或“=”）
③反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持其它條件不變，若只把容器的體積縮小一半，平衡向
正向
正向
（填“逆向”、“正向”或“不”）移動(dòng)，平衡常數(shù)K
不變
不變
（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）固氮是科學(xué)家致力研究的重要課題．自然界中存在天然的大氣固氮過(guò)程：N2（g）+O2（g）→2NO （g）-180.8kJ，工業(yè)合成氨則是人工固氮．
分析兩種固氮反應(yīng)的平衡常數(shù)，下列結(jié)論正確的是
BC
BC
．
 反應(yīng) 大氣固氮 工業(yè)固氮
溫度/℃ 27 2000 25 350 400 450
K 3.84×10-31 0.1 5×108 1.847 0.507 0.152
A．常溫下，大氣固氮很難進(jìn)行，而工業(yè)固氮卻能非常容易進(jìn)行
B．模擬大氣固氮應(yīng)用于工業(yè)上的意義不大
C．工業(yè)固氮時(shí)溫度越低，氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)越完全
D．K越大說(shuō)明合成氨反應(yīng)的速率越大．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2012-2013學(xué)年上海市閘北區(qū)高三下學(xué)期二�；瘜W(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

如圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決下列問(wèn)題：

（1）已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：，它所對(duì)應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式是

_________________________________。

（2）合成甲醇的主要反應(yīng)是：2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）+90.8kJ，t℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下，在密閉容器中開(kāi)始只加入CO、H2，反應(yīng)l0min后測(cè)得各組分的濃度如下：

物質(zhì)

H2

CO

CH3OH

濃度（mol/L）

0.2

0.1

0.4

 

①該時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率v(H2)=      

②比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。簐正        v逆（填“>”、“<”或“=”）

③反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持其它條件不變，若只把容器的體積縮小一半，平衡向       (填“逆向”、“正向”或“不”)移動(dòng)，平衡常數(shù)K           (填“增大”、“減小” 或“不變”)。

（3）固氮是科學(xué)家致力研究的重要課題。自然界中存在天然的大氣固氮過(guò)程：N2 (g) + O2 (g) →2NO (g) －180.8 kJ，工業(yè)合成氨則是人工固氮。分析兩種固氮反應(yīng)的平衡常數(shù)，下列結(jié)論正確的是        。

 反應(yīng)

大氣固氮

工業(yè)固氮

溫度/℃

27

2000

25

350

400

450

K

3.84×10-31

0.1

5×108

1.847

0.507

0.152

 

A．常溫下，大氣固氮很難進(jìn)行，而工業(yè)固氮卻能非常容易進(jìn)行

B．模擬大氣固氮應(yīng)用于工業(yè)上的意義不大

C．工業(yè)固氮時(shí)溫度越低，氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)越完全

D．K越大說(shuō)明合成氨反應(yīng)的速率越大

 

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