Question

請回答下列問題：
（1）CH₄和H₂O在催化劑表面發(fā)生反應(yīng)CH₄+H₂O（g）?CO+3H₂，該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表：

溫度/℃	800	1 000	1 200	1 400
平衡常數(shù)	0.45	1.92	276.5	1 771.5

①該反應(yīng)是

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)
②T℃時，向1L密閉容器中投入1mol CH₄和1mol H₂O（g），5小時后測得反應(yīng)體系達到平衡狀態(tài)，此時c（CH₄）=0.5mol?L^-1，計算該溫度下CH₄+H₂O（g）?CO+3H₂的平衡常數(shù)K=

 

，該溫度下達到平衡時H₂的平均生成速率為

 

（2）常溫下，取pH=2的鹽酸和醋酸各100mL，向其中分別加入適量的Zn粒，反應(yīng)過程中兩溶液的pH變化如圖所示．則圖中表示醋酸pH變化曲線的是

 

（填“A”或“B”）．設(shè)鹽酸中加入的Zn粒質(zhì)量為m₁，醋酸中加入的Zn粒質(zhì)量為m₂．則m₁

 

m₂（填“＜”、“=”或“＞”）．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的影響因素,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡

專題：

分析：（1）①根據(jù)平衡移動判斷反應(yīng)的熱量變化；
②根據(jù)平衡常數(shù)表達式計算其數(shù)值；據(jù)v=

△c

△t

求算；
（2）從醋酸是弱電解質(zhì)的角度分析，醋酸與Zn反應(yīng)同時，電離出H⁺，pH變化較緩慢．

解答： 解：（1）①溫度升高，平衡常數(shù)增大即平衡向正反應(yīng)方向移動，故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，
故答案為：吸熱；
②T℃時，向1L密閉容器中投入1molCH₄和1mol H₂O（g），平衡時c（CH₄）=0.5mol?L^-1，該溫度K=

[CO]?[H2]3

[CH4]?[H2O]

=

0.5×1．53

0.5×0.5

=6.75mol²/L²，v（CH₄）=

△c

△t

=

1mol/L-0.5mol/L

5h

=0.1mol/（L?h），速率之比與化學(xué)計量數(shù)之比相等，所以v（H₂）=3×0.1mol/（L?h）=0.3mol/（L?h），
故答案為：6.75mol²/L²；0.3mol/（L?h）；
（2）由于醋酸是弱電解質(zhì)，與Zn反應(yīng)同時，電離出H⁺，所以pH變化較緩慢，所以B曲線是醋酸溶液的pH變化曲線．由圖知鹽酸和醋酸的pH變化都是由2到4，鹽酸中氫離子濃度逐漸減小，但醋酸中存在電離平衡，氫離子和鋅反應(yīng)時促進醋酸電離，補充反應(yīng)的氫離子，所以醋酸是邊反應(yīng)邊電離H⁺，故消耗的Zn多，所以m₁＜m₂．
故答案為：B；＜．

點評：本題考查了化學(xué)平衡的移動、化學(xué)平衡常數(shù)和化學(xué)反應(yīng)速率的計算以及弱電解質(zhì)的電離，題目難度中等．