题目内容
【题目】贮氢合金
可催化由CO、
合成
等有机化工产品的反应。温度为TK时发生以下反应：
①
②
③
④
(1)温度为TK时，催化由CO、合成反应的热化学方程式为________。
(2)已知温度为TK时的活化能为
，则其逆反应的活化能为________
。
(3)
时，向一恒压密闭容器中充入等物质的量的
和
发生上述反应②
已排除其他反应干扰
，测得物质的量分数随时间变化如下表所示：
时间 | 0 | 2 | 5 | 6 | 9 | 10 |
|
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|
若初始投入CO为
，恒压容器容积
，用表示该反应
分钟内的速率
________。6分钟时，仅改变一种条件破坏了平衡，则改变的外界条件为________。
(4)
下，在恒容密闭容器中，充入一定量的甲醇，发生反应④，若起始压强为
，达到平衡转化率为
，则反应的平衡常数
________用平衡分压代替平衡浓度计算，分压
总压
物质的量分数，忽略其它反应。
(5)某温度下，将
与
的混合气体充入容积为
的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应③。经过
后，反应达到平衡，此时转移电子
。若保持体积不变，再充入
和
，此时
________
填“
”“
”或“”。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是________。
的质量不变 
混合气体的平均相对分子质量不再改变
混合气体的密度不再发生改变
(6)已知
、
时水煤气变换中CO和分压随时间变化关系如下图所示，催化剂为氧化铁。实验初始时体系中的
和
相等、
和
相等；已知
时的
。
时随时间变化关系的曲线是________，时随时间变化关系的曲线是________。
【答案】
降低温度 
cd 
d
【解析】
（1）
，由盖斯定律可知，
得到，
，则热化学方程式为：
；
（2）已知温度为TK时
的活化能为
，根据
正反应的活化能
逆反应的活化能，则逆反应的活化能
；
（3）根据初始投入CO为
，则
也为，恒压容器容积
，
5min时
物质的量分数为
，
，解得
，用
表示该反应
分钟内的速率
；因为此平衡不受压强影响，正反应是放热反应，所以6分钟时，仅改变一种条件破坏了平衡，根据表格数据物质的量分数减小，平衡应正向移动，则改变的外界条件为降低温度；
下，在恒容密闭容器中，充入一定量的甲醇，发生反应
，若起始压强为101kPa，达到平衡转化率为
，设充入甲醇为amol，
体积不变的密闭容器内，压强之比等于物质的量之比，则
，则
；则反应的平衡常数
；
（5）某温度，将
与
的混合气体充入容积为
的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应：
，反应消耗1molCO，反应转移4mol电子，经过
后，反应达到平衡，此时转移电子
，则反应消耗CO为
，
则平衡常数为
，
若保持体积不变，再充入和
，则浓度商为
，反应正向进行，所以此时v(正)>v(逆)；
a．
的质量不变，能说明该反应已达到平衡状态，故a不选；
b．反应前后气体分子数不相等，随反应进行混合气体的平均相对分子质量发生变化，则混合气体的平均相对分子质量不再改变，能说明该反应已达到平衡状态，故b不选；
c．v正(CO)=2v正(H2)，正逆反应速率不相等，不能说明该反应已达到平衡状态，故c选；
d．反应物质总质量不变，容器体积不变，密度是一个定值，则混合气体的密度不再发生改变，不能说明该反应已达到平衡状态，故d选；
（6）对于放热反应来说，温度越低，平衡常数越大，所以
时平衡常数大于
时平衡常数，在和时，平衡常数大于
，由此可知，最终平衡时生成物的分压要大于反应物的分压，因此，
分压一定比CO要大；再由曲线变化幅度可知，则曲线a、b为氢气的分压曲线，曲线c、d为一氧化碳的分压曲线。因为此反应为放热反应，所以温度越低，氢气的分压就越高，一氧化碳的分压就越低，所以a、b曲线中，曲线b为时
随时间变化关系的曲线，曲线c、d中，曲线d为时
随时间变化关系的曲线。
