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4．碳的化合物与人类生产、生活密切相关．
I．工业上先将煤转化为CO，再利用CO和水蒸气反应制H2时，发生以下反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
（1）向1L恒容密闭容器中充入CO（g）和H2O（g），t℃时测得部分数据如下表．
T/min01234
n（H2O）/mol10.80.650.60.6
n（CO）/mol0.80.60.450.40.4
则该温度下反应的平衡常数K=$\frac{2}{3}$．
（2）相同温度下，若向该容器中充入l molCO、x molH2O（g）、y molCO2、2molH2，此时v（正）=v（逆），则x、y的关系式是x：y=3：1．
Ⅱ．在一恒温、恒容密闭容器中发生反应：Ni（s）+4CO（g）$?_{180-200℃}^{50-80℃}$Ni（CO）4（g），则△H＜0，（填“＞”、“＜”）；缩小容器容积，平衡向右（填“左”或“右”）移动，△H不变（填“增大”、“减少”或“不变”，下同），混合气体的密度增大．

分析 Ⅰ．（1）根据表中数据知，3min时该反应达到平衡状态，平衡时n（H2O）=0.6mol、n（CO）=0.4mol，则平衡时c（H2O）=$\frac{0.6mol}{1L}$=0.6mol/L、n（CO）=$\frac{0.4mol}{1L}$=0.4mol/L，参加反应的n（CO）=（0.8-0.4）mol=0.4mol，根据方程式知，生成的c（CO2）=c（H2）=$\frac{0.4mol}{1L}$=0.4mol/L，根据平衡常数公式进行计算；
（2）温度不变，化学平衡常数不变，v（正）=v（逆），说明该反应达到平衡状态，浓度商等于化学平衡常数；
II．该反应正反应温度小于逆反应温度，说明该反应的正反应是放热反应；该反应前后气体体积减小，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动；化学平衡移动但焓变不变；反应前后气体质量增大，容器体积不变，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算其密度．

解答 解：Ⅰ．（1）根据表中数据知，3min时该反应达到平衡状态，平衡时n（H2O）=0.6mol、n（CO）=0.4mol，则平衡时c（H2O）=$\frac{0.6mol}{1L}$=0.6mol/L、n（CO）=$\frac{0.4mol}{1L}$=0.4mol/L，参加反应的n（CO）=（0.8-0.4）mol=0.4mol，根据方程式知，生成的c（CO2）=c（H2）=$\frac{0.4mol}{1L}$=0.4mol/L，化学平衡常数K=$\frac{0.4×0.4}{0.6×0.4}$=$\frac{2}{3}$，
故答案为：$\frac{2}{3}$；
（2）温度不变，化学平衡常数不变，v（正）=v（逆），说明该反应达到平衡状态，浓度商等于化学平衡常数，这几种物质的计量数都是1，所以其浓度幂之积等于物质的量幂之积，所以化学平衡常数=
$\frac{2y}{x×1}=\frac{2}{3}$则x：y=3：1，故答案为：x：y=3：1；
II．该反应正反应温度小于逆反应温度，说明该反应的正反应是放热反应，则△H＜0；该反应前后气体体积减小，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，所以平衡向右移动；化学平衡移动但焓变不变，焓变只有方程式有关；反应前后气体质量增大，容器体积不变，根据ρ=$\frac{m}{V}$知，混合气体密度增大，故答案为：＜；右；不变；增大．

点评 本题考查化学平衡有关计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，注意：化学平衡常数只与温度有关，焓变与化学反应方程式计量数有关，题目难度不大．

练习册系列答案
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18．下列有关NA数值的说法正确的是（　　）
A．ag乙烯和丙烯混合物中所含碳氢键数目为$\frac{a{N}_{A}}{7}$
B．常温常压下，18g重水中含有的中子数为8NA
C．标准状况下，2.24LCl2与足量的铁反应转移的电子数目是0.3NA
D．7.8gNa2O2中含有的阴离子数为0.2NA
19．下列各组离子中，在碱性溶液中能大量共存，且溶液为无色透明的是（　　）
A．K+、Mn${O}_{4}^{-}$、Cl-、${SO}_{4}^{2-}$B．Na+、${CO}_{3}^{2-}$、${SO}_{4}^{2-}$、Cl-
C．${NO}_{3}^{-}$、Na+、${HCO}_{3}^{-}$、Mg2+D．Na+、${NO}_{3}^{-}$、H+、${SO}_{4}^{2-}$
16．某同学按如图所示的装置进行电解实验．下列说法正确的是（　　）
A．电解过程中，石墨电极上始终产生H2
B．电解过程中，石墨电极上始终有铜析出
C．电解过程中，铜电极不断溶解
D．整个电解过程中，溶液PH不断减小
3．用NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法不正确的是（　　）
A．14g13 C2H2所含的电子数为7NA
B．0.5mol NO与0.5mol O2混合后所含的分子数小于0.75NA
C．常温下，1L pH=3的Al2（SO4）3溶液中，水电离出的H+数为10-3NA
D．在Na2SO3+Cl2+H20═Na2SO4+2HCl的反应中，若1.12L Cl2反应完全，则转移的电子数为0.1NA
9．甲醇与水蒸气反应：CH3OH（g）+H2O$\stackrel{催化剂}{?}$CO2（g）+3H2（g）．
（1）在某温度下，测得H2O（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如表．
 0min10min20min60min70min
c（H2O）/mol•L-1 3.002.802.652.502.50
c（CH3OH）/mol•L-1 1.000.800.650.500.50
①0～10min内的平均速率v（H2O）=0.02 mol•L-1•min-1．
②平衡时CH3OH的转化率=50%．
③该温度下，此反应的平衡常数K=1.35．
（2）为了探究不同催化剂、温度对化学反应速率的影响，设计了3组实验，所得实验曲线如图所示．
实验编号T/℃c（CH3OH）/mol•L-1 c（H2O）/mol•L-1 催化剂
Ⅰ2801.003.00 CuO
ⅡX1.003.00 ZrO2
Ⅲ380YZ ZrO2
①补充完成表格中的实验条件数据：X280Y1.00Z3.00．
②以上甲醇与水蒸气反应的△H＞0（填“＞”、“＜”或“=”）
③根据以上探究，该反应的最佳条件是380℃，ZrO2做催化剂．
16．下列有关说法正确的是（　　）
A．硅相对于氢气便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是有开发价值的燃料
B．硅在地壳中含量居第二位，在地球上有丰富的硅资源，如石英、水晶、玛瑙的主要成分都是单质硅
C．存放NaOH溶液的试剂瓶应用玻璃塞
D．二氧化硅是一种良好的半导体材料
13．下列反应方程式中有一个与其他三个在分类上不同，这个反应是（　　）
A．S+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO2B．Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3
C．NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+CO2↑+H2OD．CO2+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CO
14．相同质量的SO2和SO3它们之间的关系是（　　）
A．体积之比为5：4B．分子数之比为1：1
C．物质的量之比为5：4D．氧原子的个数比为2：3

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