题目内容
【题目】煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。已知：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
试回答下列问题：
（1）上述正向反应是________反应 (填“放热”或“吸热”)；
（2）下列条件的改变能加快其反应速率的是_______(选填序号)；
①升高温度；②保持体积不变，只增加CO的质量；③保持体积不变，充入Ne使体系压强增大；④保持压强不变，充入Ne使容器的体积增大
（3）在一容积为2L的密闭容器内，充入0.2molCO与0.4molH2，发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度，压强的关系如下图所示：
①A、B两点对应的压强大小关系是PA________PB；(填“>”，“<”，“=”)
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是 ____________；
③在P1压强、T1℃时，该反应的平衡常数K=___________；
（4）T1℃、1L的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下：CO：0.1mol H2：0.2mol CH3OH：0.2mol。此时v正 ____ v逆(填 >、< 或 =)。
【答案】放热 ①② < KA=KB>KC 100 >
【解析】
(1)由表可知，温度越高，平衡常数越小，反应进行程度越小，说明升高温度，平衡向逆反应移动，据此分析判断；
(2)根据影响化学反应速率的因素分析判断；
(3)①反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，是气体体积减小的反应，加压反应物转化率增大；
②平衡常数只受温度影响，据图分析，随温度升高CO转化率降低，说明正反应放热；
③P1压强、T1°C时CO的转化率为0.5，利用三段式法计算平衡常数；
(4)计算此时浓度商和平衡常数比较判断平衡进行的方向。
(1)由表可知，温度越高，平衡常数越小，反应进行程度越小，说明升高温度，平衡向逆反应移动，即逆反应为吸热反应，故正反应为放热反应，故答案为：放热；
(2)①升高温度，反应速率加快，故①选；②保持体积不变，只增加CO的质量，CO的浓度增大，反应速率加快，故②选；③保持体积不变，充入Ne使体系压强增大，各组分的浓度不变，反应速率不变，故③不选；④保持压强不变，充入Ne使容器的体积增大，各组分的浓度变小，反应速率减慢，故④不选；故答案为：①②；
(3)①反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，反应物的转化率增大，所以PA＜PB，故答案为：＜；
②据图分析，随温度升高CO转化率降低，说明正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，所以KA=KB＞KC，故答案为：KA=KB＞KC；
③P1压强、T1°C时CO的转化率为0.5，
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
反应前(mol/L) ：0.10.20
转化了(mol/L)：0.050.10.05
平衡时(mol/L)：0.05 0.1 0.05
化学平衡常数K=
=100；故答案为：100；
(4)T1°C、1L的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下：CO：0.1mol H2：0.2mol CH3OH：0.2mol，此时反应的浓度商Qc=
=50＜K=100，此时v正＞v逆，故答案为：＞。
【题目】一氧化碳、二氧化碳的利用具有十分重要的意义，科学家提出以下几个设想：
Ⅰ.二氧化碳与氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。在一恒容密闭容器中分别投入1molCO2、3molH2，发生反应：2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g) △H；在不同温度下，用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化关系如图所示。
（1）△H____________ (填“>”“<”或“不能确定”)0。
（2）若测试中体系内无氧气产生，试结合图示推断热稳定性：C2H4_______(填“>” “<”或“不能确定”)H2O。
Ⅱ.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
化学反应 | 平衡 常数 | 温度℃ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g) | K3 | ||
（1）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强(P)的关系，如左下图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)_____________K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3=_______（用K1、K2表示）。
（2）在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是_____________________。
（3）一种甲醇燃料电池，使用的电解质溶液是2mol·L－1的KOH溶液。
请写出加入(通入)b物质一极的电极反应式_________________；每消耗6.4g甲醇转移的电子数为_______________。
（4）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下，将a mol/L的醋酸与b mol/LBa(OH)2溶液等体积混合后，溶液中：2c(Ba2＋)= c(CH3COO-)，用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数Ka为________________。