题目内容
一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1 mol CO和1 mol H2O，在Ⅱ中充入1 mol CO2和1 mol H2，在Ⅲ中充入2 mol CO和2 mol H2O，700 ℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是( )
A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B．容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1
C．容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的少
D．容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
B
【解析】
试题分析：A．容器Ⅰ、Ⅱ中是从正反应、逆反应两个相反的方向开始进行的。该反应的正反应为放热反应，反应在恒容绝热密闭容器所以反应进行，所以达到平衡时的正反应速率不会相同。错误。B．若反应是在相同的温度下进行，则容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1。但是由于反应是在恒容绝热密闭容器所以反应进行，二者转化率的和必小于1.正确。C．容器Ⅰ中反应从正反应方向开始，随着反应的进行，温度升高。升高温度，化学平衡逆向移动；而容器Ⅱ中是从逆反应方向开始，随着反应的进行，容器的温度会降低。降低温度，化学平衡向放热反应方向移动，CO的物质的量会增大。所以都达到平衡时容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的大。错误。D．容器Ⅲ中各物质的物质的量浓度增大，增大浓度化学平衡正向移动，容器的温度升高。升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动。所以容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数不相同。错误。
考点：考查在浓度、温度对可逆反应的各物质的化学平衡常数、浓度转化率的影响的知识。
2HBr(g) ΔH<0，达到平衡后，欲使颜色加深，应采取的措施是( )
SO3(g) ΔH=-98．32 kJ·mol-1，在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，充分反应，最终放出的热量( )
pC(g)＋qD(g)，当m、n、p、q为任意正整数时，下列状态：①体系的压强不再发生变化；②生成m mol A 同时消耗q mol D；③各组分的物质的量浓度不再改变；④体系的密度不再发生变化；⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q；⑥各组分的质量分数不再改变；⑦反应混合物的平均摩尔质量不再发生变化。其中一定能说明反应已达到平衡状态的是( )下列有关热化学方程式的评价合理的是( )
| 实验事实 | 热化学方程式 | 评价 |
A | 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H＝－57.3 kJ·mol-1，将稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合 | H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq) =BaSO4(s)+ 2H2O(l) △H＝－114.6 kJ·mol-1 | 正确 |
B | 醋酸与稀氢氧化钠溶液混合 | CH3COOH(aq)+NaOH(aq) =CH3COONa(aq)+H2O(l) △H＝－57.3kJ·mol-1 | 不正确；因为醋酸状态为“aq”，而不是“l”。 |
C | 160 g SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4，放出热量260.6 kJ | SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq) △H＝－130.3 kJ·mol-1 | 不正确；因为反应热为△H＝－260.6kJ·mol-1 |
D | 已知25℃、101 kPa下，120g石墨完全燃烧放出热量3935.1 kJ | C（s）+O2（g）=CO2（g） △H＝－393.51 kJ·mol-1 | 不正确；同素异形体要注名称：C（石墨） |
工业上利用天然气(主要成分是CH4)与H2O进行高温重整制备合成气(CO+H2)，CO和H2在一定条件下能制备甲醛、甲醚等多种有机物。已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为－890.3 kJ·mol-1、－285.8 kJ·mol-1和－283.0 kJ·mol-1；18.0 g水蒸气液化时的能量变化为44.0 kJ。
（1）写出甲烷与水蒸气在高温下反应制合成气的热化学方程式 。
（2）在一定条件下，向体积固定为2 L的密闭容器中充人0.40mol CH4(g)和0.60mol H2O(g)，测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。3 min时改变条件，反应进行到4 min时，体系中各物质的物质的量如下表所示：
t／min | n(CH4)／mol | n(H2O)／mol | n(CO)／mol | n(H2)／mo1 |
4 | 0.18 | 0.38 | 0.22 | 0.66 |
则3～4min之间，平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动，3min时改变的条件是 。
（3）已知温度、压强和碳水比
对该反应的影响如图所示。
①图1中，两条曲线所示温度的关系:t1 t2(填“>”、“<”或“=”，下同)
②图2中，两条曲线所示碳水比的关系：x1 x2
③图3中，两条曲线所示压强的关系：p1 p2
（4）以天然气(假设杂质不参与反应)为原料的燃料电池示意图如图所示。
①放电时，正极的电极反应式为
②假设装置中盛装100.0 mL 3.0mol·L-1KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8 960 mL。放电完毕后，电解质溶液中各离子浓度的大小关系为 。
