题目内容

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）要使上述反应的逆反应速率增大且平衡正反应方向移动，下列措施不可行的有______
A、加入催化剂    B、增大CO的物质的量以提高体系的压强
C、降低温度       D、减小H2的浓度
（3）向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O（g），发生反应：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），当反应达平衡时，CO的体积分数为X，若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数不等于X的有______
A、1molCO（g）+4molH2O+2molCO2（g）+2molH2（g）      B、2molCO（g）+2molH2O+2molCO2（g）+2molH2（g）
C、1molCO（g）+3molH2O+0.8molCO2（g）+0.8molH2（g）   D、1molCO（g）+3molH2O+1molCO2（g）+1molH2（g）
（4）若反应在800℃时进行，设起始CO和H2O（g）共为5mol，水蒸气的体积分数为X；平衡时CO的转化率为y，则y随x变化的函数关系式为y=______
（5）在VL密闭容器中通入10mol CO和10mol水蒸气，在T℃达到平衡，然后急速通过碱石灰，将所得混合气体燃烧，测得放出的热量为2845KJ（已知CO燃烧热为283KJ/mol，H2燃烧热为286KJ/mol），则T℃平衡常数K=______，T=______ K
（0℃时T=273K）
（1）由表可知，温度越高，平衡常数越小，反应进行程度越小，平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热方向移动，故正反应为放热反应，故答案为：放热；
（2）A、加入催化剂只改变反应速率不改变化学平衡，故A错误；
B、增大CO的物质的量以提高体系的压强，CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）反应是气体物质的量不变的反应，增大一氧化碳物质的量平衡正向进行，容器内气体物质的量增大，压强增大，故B正确；
C、反应是放热反应，降温，速率减小平衡正向进行，故C错误；
D、减小氢气浓度，平衡正向进行，但速率减小，故D错误；
故选ACD．
（3）向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O（g），CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），当反应达平衡时，CO的体积分数为X；
A、采用极限分析法，1molCO（g）+4molH2O+2molCO2（g）+2molH2（g），假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为：3mol：6mol=1：2，反应前后气体体积不变，平衡相同，CO的体积分数为x，故A不符合；
B、采用极限分析法，2molCO（g）+2molH2O+2molCO2（g）+2molH2（g），假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为：3mol：3mol=1：1，反应前后气体体积不变，平衡正向进行，CO的体积分数大于x，故B符合；
C、采用极限分析法，1molCO（g）+3molH2O+0.8molCO2（g）+0.8molH2（g），假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为：1.8mol：3.8mol=9：19，反应前后气体体积不变，平衡正向进行，CO的体积分数小于x，故C符合；
D、采用极限分析法，1molCO（g）+3molH2O+1molCO2（g）+1molH2（g），假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为2mol：4mol=1：2，当反应达到平衡时，CO的体积分数为x．故D不符合；
故选BC．
（4）因800℃时反应平衡常数为1．
              CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），
起始：5（1-x）       5x          0           0
转化：5（1-x）y      5（1-x）y   5（1-x）y   5（1-x）y
平衡：5（1-x）（1-y）5（x-y+xy） 5（1-x）y   5（1-x）y
所以平衡常数k=
c(H2)c(CO2)
c(CO)c(H2O)
=
5(1-x)y×5(1-x)y
5(1-x)(1-y)×5(x-y+xy)
=1，解得y=x，
故答案为：y=x；
（5）由方程式CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）可知，有1molCO反应则生成1molH2，开始通入10molCO，所以平衡时，CO、H2的物质的量共为10mol．则平均燃烧热为
2845KJ
10mol
=284.5kJ/mol，
利用平均值法计算CO、H2的物质的量之比，设CO、H2物质的量为x、y；
x+y=10
283x+286y=2845
计算得到x=y=5mol；
利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量，
       CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），
起始：10mol   10mol       0        0
转化：5mol    5 mol     5mol      5mol
平衡：5mol    5mol      5mol      5mol
所以常数平衡常数为K=
c(H2)c(CO2)
c(CO)c(H2O)
=
5×5
5×5
=1；
图表分析可知温度为800°C，T=273+800=1073K
故答案为：1；1073；
练习册系列答案
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已知：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）的平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃ 400 500 830 1000
平衡常数K 10 9 1 0.6
试回答下列问题
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=
[H2]?[CO2]
[CO]?[H2O]
[H2]?[CO2]
[CO]?[H2O]
．
（2）上述正向反应是：
放热
放热
反应（选填：放热、吸热）．
（3）某温度下上述反应平衡时，恒容、升高温度，原化学平衡向
逆
逆
反应方向移动（填“正”或“逆”），正反应速率
增大
增大
（填“增大”、“减小”或“不变”），容器内混合气体的压强
不变
不变
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是
bc
bc
（多选扣分）．
a．容器中压强不变                 b．混合气体中 c（CO）不变
c．v正（H2）=v逆（H2O）            d．c（CO2）=c（CO）
（5）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）?c（H2）=c（CO）?c（H2O），试判断此时的温度为
830
830
℃．
（6）在830℃发生上述反应，以下表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有
BC
BC
（选填A、B、C、D）．
A B C D
n（CO2） 3 1 0 1
n（H2） 2 1 0 1
n（CO） 1 2 3 0.5
n（H2O） 5 2 3 2
低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源．煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题．已知：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H=a kJ?mol-1的平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃ 400 427 700 800
平衡常数 9.94 9 b 0.64
（1）a
＞
＞
0 （填“＜”或“＞”）．若到达平衡后升高温度，则CO的转化率将
减小
减小
，正反应速率
增大
增大
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）若在427℃时进行，且CO、H2O的起始浓度均为0.01mol/L，在该条件下，CO的最大转化率为
75%
75%
．
（3）700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1＞t2）：
反应时间/min n（CO）/mol H2O/mol
0 1.20 0.60
t1 0.80
t2 0.20
保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O，到达平衡时，n（CO2）=
0.4
0.4
mol；b=
1
1
．
煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题．
已知：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）的平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃ 400 500 830 1000
平衡常数K 10 9 1 0.6
试回答下列问题：
（1）上述反应的正反应是
放热
放热
（填“放热”或“吸热”）反应．
（2）某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，正反应速率
增大
增大
（填“增大”、“减小”或“不变”），容器内混合气体的压强
增大
增大
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）830℃时，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有
BC
BC
（选填字母）．
A B C D
n（CO2）/mol 3 1 0 1
n（H2）/mol 2 1 0 1
n（CO）/mol 1 2 3 0.5
n（H2O）/mol 5 2 3 2
（4）830℃时，在2L的密闭容器中加入4mol CO（g）和6mol H2O（g）达到平衡时，CO的体积分数是
16%
16%
，反应达到平衡后，保持温度和体积不变再向容器中加入加入4mol CO（g）和6mol H2O（g）达到新平衡时，CO的体积分数
不变
不变
（填“增大”“减小”或“不变”）
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）的平衡常数随温度的变化如表：
温度/℃ 400 500 800
平衡常数Kc 9.94 9 1
试回答下列问题：
（1）上述正向反应是：
放热
放热
 反应（选填：放热、吸热）．
（2）在800℃发生上述反应，以下表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有
BCE
BCE
（选填A、B、C、D、E）．
A B C D E
n（CO2） 3 1 0 1 1
n（H2） 2 1 0 1 2
n（CO） 1 2 3 0.5 3
n（H2O） 5 2 3 2 1
（3）已知在一定温度下：C（s）+CO2（g） 2CO（g）平衡常数K；
C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）  平衡常数K1；
CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g） 平衡常数K2，
则K、K1、K2之间的关系是：
K=
K1
K2
K=
K1
K2
．
（4）若在500℃时进行，若CO、H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的最大转化率为：
75%
75%
．
（5）若在800℃进行，设起始时CO和H2O（g）共为5mol，水蒸气的体积分数为x；平衡时CO转化率为y，则y随x变化的函数关系式为：y=
x
x
．
（6）在VL密闭容器中通入10molCO和10mol水蒸气，在T℃达到平衡，然后急速除去水蒸气（除水蒸气时各物质的物质的量不变），将混合气体燃烧，测得放出的热量为2842kJ（已知CO燃烧热为283kJ/mol，H2燃烧热为286kJ/mol），则T℃平衡常数K=
4
9
4
9
．
精英家教网Ⅰ工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯：CH3COOH（l）+C2H5OH（l）
浓H2SO4
△
CH3COOC2H5（l）+H2O（l）△H=-8.62kJ?mol-1
已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118℃、78℃和77℃．在其他条件相同时，某研究小组进行了多次实验，实验结果如图所示．（1）该研究小组的实验目的是
 
．
（2）60℃下反应40min与70℃下反应20min相比，前者的平均反应速率
 
后者（填“小于”、“等于”或“大于”）．
（3）如图所示，反应时间为40min、温度超过80℃时，乙酸乙酯产率下降的原因可能是
 
（写出两条）．
Ⅱ．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）在800℃发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有
 
（选填“A、B、C、D、E”）．
n（CO） n（H2O） n（H2） n（CO2）
A 1 5 2 3
B 2 2 1 1
C 3 3 0 0
D 0.5 2 1 1
E 3 1 2 1
（2）已知在一定温度下，C（s）+CO2（g）??2CO（g）平衡常数为K；
C（s）+H2O（g）??CO（g）+H2（g）　平衡常数为K1；
CO（g）+H2O（g）??H2（g）+CO2（g）　平衡常数为K2；
则K、K1、K2之间的关系是
 
．
（3）在V L密闭容器中通入10mol CO和10mol水蒸气，在T℃达到平衡，然后急速通过碱石灰，将所得混合气体燃烧，测得放出的热量为2 842kJ（已知CO燃烧热为283kJ?mol-1，H2燃烧热为286kJ?mol-1），则T℃平衡常数K=
 
．

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