Question

9．化学在可持续发展和能源的综合利用作出了巨大贡献．煤、石油、天然气这些化石能源如何更好的综合利用，相关技术日益成熟，请回答下列问题：
（1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C（s）+H₂O（g）$\stackrel{高温}{?}$CO（g）+H₂（g），此反应是吸热反应
①此反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$；
②下列能增大碳的转化率的措施是BC；（填写相应字母）
A．加入C（s）  B．加入H₂O（g）   C．升高温度   D．增大压强
（2）合成气合成甲醇的主要反应是：2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ•mol^-1．T℃下此反应的平衡常数为160．此温度下，在2L密闭容器中开始只加入CO、H₂，反应10min后测得各组分的物质的量如下：

物质	H2	CO	CH3OH
物质的量（mol）	0.4	0.2	0.8

①该时间段内反应速率v（H₂）=0.08mol•L^-1•min^-1．
②比较此时正、逆反应速率的大小：V_正＞V_逆 （填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）①平衡常数表达式是生成物浓度幂之积比反应物浓度幂之积，固体和纯液体不代入表达式；
②在不改变碳的量情况下，改变条件使平衡正向移动；
（2）①根据甲醇的浓度计算氢气的浓度变化量，再根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（H₂）；
②计算此时的浓度商Qc，与平衡常数比较，判断反应进行的方向，据此解答．

解答 解：（1）①C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），平衡常数表达式为：K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$，故答案为：K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$； 
②A．加入C（s），平衡不移动，故A错误； 
B．加入H₂O（g），平衡正向移动，碳的转化率变大，故B正确；
C．正反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，碳的转化率变大，故C正确；
D．增大压强，平衡逆向移动，碳的转化率变小，故D错误；
故选BC；
（2）①由表中数据可知，l0min内甲醇的浓度变化量为0.4mol/L，故氢气的浓度变化量为0.4mol/L×2=0.8mol/L，故v（H₂）=$\frac{0.8mol/L}{10min}$=0.08mol/（L•min），
故答案为：0.08；
②由表中数据可知，10min时氢气的浓度为0.2mol/L、CO的浓度为0.1mol/L、甲醇的浓度为0.4mol/L，则此时的浓度商Qc=$\frac{0.4}{0．{2}^{2}×0.1}$=100，小于平衡常数160，故反应向正反应方向进行，故V_正＞V_逆，故答案为：＞．

点评 本题考查化学平衡常数、化学平衡影响因素、反应速率计算、反应中能量变化等，难度中等，注意理解掌握平衡常数的用途．