题目内容
【题目】(1)“一氧化碳变换”是合成氨原料气生产中的重要环节，其反应方程式为：CO（g）+H2O（g）
CO2（g）+H2（g）。将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下三组数据：
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
CO | H2O | CO2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 5 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 650 | 2 | 1 | A | B | t |
①实验1中从反应开始到达到平衡，以H2的浓度变化表示的反应速率为_________
②A=_________
③平衡常数：K（900℃）_________K（650℃）（填“＞”、“＜”或“=”）．
(2)温度是一氧化碳变换中最重要的工艺条件，实际生产过程中将温度控制在400℃左右，可能的原因是__________。
(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是___________________
a．v正（CO）=v逆（H2） b．气体的密度不随时间而变化
c．H2和CO2的比例保持不变 d．气体的压强不再发生变化
(4)C、H、O、N元素中，写出两两组合（不能重复）形成的非极性分子的电子式_________，极性分子的电子式_________。这四种元素形成的化合物_________（填“一定是”、“一定不是”、“不一定是”）离子化合物。
【答案】0.16mol/（L·min） 0.8 < 反应使用催化剂，此温度为催化剂活性温度 a 
不一定是
【解析】
（1）反应速率
计算得到；反应前后气体体积不变，改变起始量平衡不移动；比较实验2和3起始量相同，温度不同时二氧化碳生成量可知，温度升高，平衡逆向移动；
（2）依据反应式吸热反应，温度越高平衡逆向进行，应从催化剂活性或反应速率分析判断；
（3）化学平衡的标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变，衍生的条件满足变量不变的原理分析判断；
（4）由铵根结合的化合物为离子化合物，但硝基取代的有机物为共价化合物。
①实验1中从反应开始到达到平衡，以H2的浓度变化表示的反应速率等于二氧化碳表示的反应速率=
；
②反应前后气体体积不变，改变起始量相当于改变压强，平衡不移动，故起始量相对于实验1减少了一半，平衡时生成的二氧化碳也为原来的一半，即A=0.8；
③比较实验2和3可知，温度升高，二氧化碳的量减少，即平衡逆向移动，正反应为放热反应，平衡常数：K（900℃）< K（650℃）;
(2)温度是一氧化碳变换中最重要的工艺条件，实际生产过程中将温度控制在400℃左右，可能的原因是反应使用催化剂，此温度为催化剂活性温度。
(3) a．反应速率之比等于化学计量数之比，即v正（CO）=v正（H2），若v正（H2）=v逆（H2），反应达到平衡，A正确；
b．恒容环境，根据质量守恒定律，反应气体总质量不变，即在反应过程中，气体的密度恒不变，B错误；
c．H2和CO2同为生成物，比例恒保持不变，C错误；
d．该反应是气体不变的反应，无论是否到达平衡状态，气体的总物质的量始终不变，即气体的总压强不变，D错误。
答案为a。
(4)C、H、O、N元素中，两两组合形成的非极性分子可以是水，二氧化碳，二氧化碳的电子式
，极性分子为氨气，电子式为
。这四种元素形成的化合物不一定是离子化合物，如碳酸氢铵为离子化合物，硝基苯为共价化合物。
