Question

【题目】新华社报道：全国农村应当在“绿色生态·美丽多彩·低碳节能·循环发展”的理念引导下，更快更好地发展“中国绿色村庄”，参与“亚太国际低碳农庄”建设。可见“低碳循环”已经引起了国民的重视，试回答下列问题：

（1）煤的气化和液化可以提高燃料的利用率。

已知25℃、101kPa时：

①C(s)＋O2(g)=CO(g) ΔH＝－126.4kJ/mol

②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l) ΔH＝－44kJ/mol

则在25℃、101kPa时：

C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝_____。

（2）高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g) ΔH>0

已知在1100℃时，该反应的化学平衡常数K＝0.263。

①温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值____(填“增大”“减小”或“不变”)。

②1100℃时测得高炉中，c(CO2)＝0.025mol/L，c(CO)＝0.1mol/L，则在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态？____(填“是”或“否”)，其判断依据是___。

（3）目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇，有关反应为：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0kJ/mol。

现向体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝____。

②下列措施能使增大的是____(填字母)。

A．升高温度
B．再充入H2

C．再充入CO2

D．将H2O(g)从体系中分离

E．充入He(g)，使体系压强增大

Answer 1

【答案】＋115.4 kJ/mol 增大 否 浓度商Q小于平衡常数K 0.225mol/(L·min) BD

【解析】

（1）①C(s)＋O2(g)=CO(g) ΔH＝－126.4kJ/mol

②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l) ΔH＝－44kJ/mol

将①+③-×②得：

C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋115.4 kJ/mol

答案为：＋115.4 kJ/mol

（2）①因为正反应为吸热反应，所以温度升高，化学平衡正向移动，移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值增大。答案为：增大

②1100℃时测得高炉中，c(CO2)＝0.025mol/L，c(CO)＝0.1mol/L，则在这种情况下，该反应没有处于化学平衡状态。答案为：否

其判断依据是Q=，平衡正向移动。

答案为：浓度商Q小于平衡常数K

（3） CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)

起始量 1.00 3.00 0 0

变化量 0.75 2.25 0.75 0.75

平衡量 0.25 0.75 0.75 0.75

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝mol/(L·min)

答案为：0.225mol/(L·min)

②A．升高温度，平衡逆向移动，c(CH3OH)减小，c(CO2)增大，减小，不合题意；

B．再充入H2，平衡正向移动，c(CH3OH)增大，c(CO2) 减小，增大，符合题意；

C．再充入CO2，虽然平衡正向移动，c(CH3OH)增大，c(CO2)增大，但c(CO2)增大的更多，减小，不合题意；

D．将H2O(g)从体系中分离，平衡正向移动，c(CH3OH)增大，c(CO2) 减小，增大，符合题意；

E．充入He(g)，使体系压强增大，c(CH3OH)不变，c(CO2)不变，不变，不合题意。

故选BD。