Question

（10分） “低碳循環(huán)”引起各國的高度重視，已知煤、甲烷等可以與水蒸氣反應(yīng)生成以CO和H2為主的合成氣，合成氣有廣泛應(yīng)用。試回答下列問題：

（1）高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一，其基本反應(yīng)為：FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g) ΔH＞0。已知在1 100 ℃時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=0.263。

①溫度升高，化學(xué)平衡移動后達(dá)到新的平衡，此時平衡常數(shù)K值 (填“增大”、“減小”或“不變”)；

②1 100 ℃時測得高爐中，c(CO2)=0.025 mol·L-1，c(CO)=0.1 mol·L-1，則在這種情況下，該反應(yīng)向 進(jìn)行(填“左”或“右”)，判斷依據(jù)是 。

（2）目前工業(yè)上也可用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇，有關(guān)反應(yīng)為：

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=－49.0KJ/mol，現(xiàn)向體積為1L的密閉容器中充入1mol CO2和3molH2，反應(yīng)過程中測得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時間的變化如圖所示。

①從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率V（H2）=------------。

②反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列措施能使增大的是-------（填符號）

A．升高溫度 B．再充入H2 C．再充入CO2 D．將H2O（g）從體系中分離 E．充入He（g）

 

Answer 1

（1）①增大，②右，因?yàn)閏(CO2)/c(CO)=0.25<0.263 （2）① 0.225mol/(L·min) ②B D

【解析】

試題分析：①由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以溫度升高，化學(xué)平衡正向移動，達(dá)到新的平衡時平衡常數(shù)K值增大；②1 100 ℃時測得高爐中，c(CO2)=0.025 mol·L-1，c(CO)=0.1 mol·L-1，則Q= c(CO2)÷c(CO)=0.025 mol·L-1÷0.1 mol·L-1=0.25<0.263=K，所以在這種情況下，該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動；（2） ①根據(jù)圖像可知：從反應(yīng)開始到平衡，V(CO2)=0.75mol/L÷10min=0.075mol/(L·min),V(H2)=3V(CO2)= 0.225mol/(L·min)；②反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列措施能使增大， A．升高溫度，平衡逆向移動，錯誤； B．再充入H2使平衡正向移動，正確；C．再充入CO2 平衡正向移動，但是Δc(CO2) 大于Δc(CH3OH), 比值減小，錯誤；D．將H2O（g）從體系中分離，平衡正向移動，比值增大，正確；E．充入He（g），平衡不移動，比值不改變，錯誤。

考點(diǎn)：考查化學(xué)速率的計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及判斷依據(jù)、影響平衡移動的因素的知識。