题目内容

3．水煤气是重要燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽热的炭层制得：
C （s）+H2O（g）?CO （g）+H2 （g）△H=+131.3kJ•mol-1
（1）该反应的平衡常数K随温度的升高而增大（增大、减小、不变）．
（2）上述反应达到平衡后，增加H2O（g）的量，则C （s） 的物质的量减小（增大、减小、不变）．
（3）下列说法一定能判断如上反应达平衡的是BC
A．消耗1mol H2O（g）同时生成1mol H2
B．容器内混合气体的总质量不变
C．恒温恒容时容器内气体的压强不变
D．H2O（g）、CO （g）、H2 （g）三种气体的浓度比为1：1：1
（4）上述反应在t0时刻达到平衡，在t1时刻改变某一条件后正反应速率（ν正）随时间的变化如下图所示，填出对应的编号．
①缩小容器体积b；
②降低温度f．
（5）一定温度下，三个容器中均进行着上述反应，各容器中炭足量，其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示．请填写表中①②相应的空格．
容器编号c（H2O）/mol•L-1c（CO）/mol•L-1c（H2）/mol•L-1ν正、ν逆比较
I0.060.600.10ν正=ν逆
Ⅱ0.120.200.60①ν正=ν逆
Ⅲ0.100.200.40ν正_②＞ν逆

分析 （1）正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大；
（2）增加H2O（g）的量，化学平衡向正反应方向移动；
（3）可逆反应到达平衡时，同一物质表示的正逆反应速率相等，各组分的浓度、含量不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化，说明到达平衡；
（4）①缩小容器体积，压强增大，瞬间正逆反应速率都增大，平均向逆反应方向移动，逆反应速率增大更多，随后正反应速率增大到新平衡；
②降低温度，瞬间正逆反应速率都减小，平均向逆反应方向移动，正反应速率减小更多，随后正反应速率增大到新平衡，到达新平衡时的速率小于原平衡的速率；
（5）根据Ⅰ计算平衡常数，Ⅱ中处于平衡状态，根据平衡常数计算Ⅱ中c（H2）；
计算Ⅲ中此时的浓度商Qc，与平衡常数比较，判断反应进行的方向，据此判断．

解答 解：（1）该反应正反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，
故答案为：增大；
（2）增加H2O（g）的量，化学平衡向正反应方向移动，碳的物质的量减小，
故答案为：减小；
（3）A．消耗1mol H2O（g）同时生成1mol H2，均表示正反应速率，反应始终按此关系进行，故A错误；
B．碳为固体，其它物质为气体，随反应进行混合气体总质量增大，容器内混合气体的总质量不变说明到达平衡，故B正确；
C．恒温恒容时，随反应进行混合气体物质的量增大，容器内压强增大，当容器内气体的压强不变时，反应到达平衡，故C正确；
D．平衡时气体的浓度之比与水的转化率有关，而水的转化率不一定为50%，故D错误，
故答案为：BC；
（4）①缩小容器体积，压强增大，瞬间正逆反应速率都增大，平均向逆反应方向移动，逆反应速率增大更多，随后正反应速率增大到新平衡，故曲线b符合，
故答案为：b；
②降低温度，瞬间正逆反应速率都减小，平均向逆反应方向移动，正反应速率减小更多，随后正反应速率增大到新平衡，到达新平衡时的速率小于原平衡的速率，曲线f符合，故答案为：f；
（5）由Ⅰ可知，平衡常数K=$\frac{0.1×0.6}{0.06}$=1，Ⅱ中处于平衡状态，根据平衡常数可知Ⅱ中c（H2）=$\frac{K×c（{H}_{2}O）}{c（CO）}$=$\frac{1×0.12}{0.2}$mol/L=0.60mol/L，
Ⅲ中此时的浓度商Qc=$\frac{0.4×0.2}{0.1}$=0.8＜1，故反应向正反应方向进行，故ν正＞ν逆，
故答案为：0.60；＞．

点评 本题考查化学平衡常数影响因素、应用及有关计算、化学平衡及反应速率的影响因素、化学平衡状态的判断，是对学生综合能力的考查，难度中等．

练习册系列答案
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13．（NH4）2SO4是常见的化肥和化工原料，受热易分解．某兴趣小组拟探究其分解产物．
[查阅资料]（NH4）2SO4在260℃和400℃时分解产物不同．
[实验探究]该小组拟选用下图所示装置进行实验（夹持和加热装置略）

实验1：连接装置A-B-C-D，检查气密性，按图示加入试剂（装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL）．通入N2排尽空气后，于260℃加热装置A一段时间，停止加热，冷却，停止通入N2．品红溶液不褪色，取下装置B，加入指示剂，用0.2000mol/L NaOH溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH溶液25.00mL．经检验滴定后的溶液中无SO42-．
（1）仪器X的名称是圆底烧瓶．
（2）滴定前，下列操作的正确顺序是dbaec（填字母编号）．
a．盛装0.2000mol/L NaOH溶液        b．用0.2000mol/L NaOH溶液润洗
c．读数、记录    d．查漏、清洗      e．排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面
（3）装置B内溶液吸收气体的物质的量是0.03mol．
实验2：连接装置A-D-B，检查气密性，按图示重新加入试剂．通入N2排尽空气后，于400℃加热装置A至（NH4）2SO4完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N2．观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体．经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO32-，无SO42-．进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物．
（4）检验装置D内溶液中有SO32-，无SO42-的实验操作和现象是取少许D溶液于试管中，加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解，生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有SO32-，无SO42-．
（5）装置B内溶液吸收的气体是NH3．
（6）（NH4）2SO4在400℃分解的化学方程式是3（NH4）2SO4$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑．
14．实验室合成乙酸乙酯的步骤如下：在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸，瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管（使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内），加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏，得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品．
请回答下列问题：
（1）在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外，还应放入碎瓷片或沸石，目的是防暴沸．
（2）反应中加入过量的乙醇，目的是提高乙酸的转化率．
（3）如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸，然后通过分液漏斗边滴加乙酸边加热蒸馏．这样操作可以提高酯的产率，其原因是及时地蒸出生成物，有利于酯化反应向生成酯的方向进行
（4）现拟分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物下列框图是分离操作步骤流程图：

则试剂a是：饱和Na2CO3溶液，分离方法I是分液，分离方法II是蒸馏，试剂b是硫酸，分离方法III是蒸馏．
11．实验室配制500mL 0.1mol/LNa2CO3溶液回答下列问题
（1）应用托盘天平称取十水碳酸钠晶体（Na2CO3•10H2O）14.3g
（2）用托盘天平和小烧杯称出碳酸钠晶体的质量，其正确操作顺序的标号为ACBDE
A．调整零点
B．将碳酸钠晶体放入小烧杯中称量
C．称量空的小烧杯
D．将砝码放回砝码盒内
E．记录称量结果
（3）配制Na2CO3溶液时需用的主要仪器有托盘天平、滤纸、烧杯、药匙、玻璃棒、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管．
（4）若实验遇下列情况，溶液的浓度是偏高，偏低还是不变？
A．加水时超过刻度线偏低；
B．忘记将洗涤液转入容量瓶偏低；
C．容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理不变；
D．定容后摇匀液面低于刻度线不变．
E．转移时有少量液体溅出偏低．
18．实验室欲配制2mol/L的NaOH溶液100mL，回答下列问题：
（1）配制该溶液时所需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶和胶头滴管．
（2）下列是一些同学的操作，可能引起实验误差的是（填偏高、偏低、无影响）
①NaOH固体溶解后立即转移至容量瓶偏高；
②定容时，俯视刻度线偏高；
（3）向已经配制好的100mL的2mol/L的NaOH溶液中通入标况下的3.36L的CO2气体，则反应后溶液中溶质的化学式及其物质的量为0.05molNa2CO3；0.1molNaHCO3．
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15．实验室里需要配制180mL1mol•L-1SrCl2溶液，下列实验用品及实验操作都正确的是（　　）

选项容量瓶容积固体质量实验操作
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A．AB．BC．CD．D
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B．向澄清石灰水中加入盐酸溶液：H++OH-═H2O
C．向Ba（OH）2溶液中滴入过量的Na2SO 溶液：2H++SO42-+Ba2++2OH-═BaSO4↓+2H2O
D．稀硫酸滴在铜片上：Cu+2H+═Cu2++H2↑

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