题目内容
过度排放CO2会造成“温室效应”，为了减少煤燃烧对环境造成的污染，煤的汽化是高效、清洁利用煤炭的重要途径．煤综合利用的一种途径如图甲所示．
（1）用图乙所示装置定量检测过程①产生的CO2（提示：煤粉燃烧过程中也会产生SO2；不考虑空气中的CO2和水蒸气对检测的影响），B中预期的现象是 ，D中的试剂是
（2）已知C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H1=+131.3kJ/mol
C（s）+2H2O（g）═CO2（g）+2H2（g）△H2=+90kJ/mol，则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是
（3）在容积为VL的密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g），CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图丙所示，则：
①P1 P2（填“＞”、“＜”、或“=”）．
②在其它条件不变的情况下，向容器中增加a mol CO与2a mol H2，达到新平衡时，CO的转化率 （填“增大”、“减小”或“不变”，下同），平衡常数 ．
③在P1下，100℃时，CH3OH（g）═CO（g）+2H2（g），反应的平衡常数为 （用含a、V的代数式表示）
（1）用图乙所示装置定量检测过程①产生的CO2（提示：煤粉燃烧过程中也会产生SO2；不考虑空气中的CO2和水蒸气对检测的影响），B中预期的现象是
（2）已知C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H1=+131.3kJ/mol
C（s）+2H2O（g）═CO2（g）+2H2（g）△H2=+90kJ/mol，则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是
（3）在容积为VL的密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g），CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图丙所示，则：
①P1
②在其它条件不变的情况下，向容器中增加a mol CO与2a mol H2，达到新平衡时，CO的转化率
③在P1下，100℃时，CH3OH（g）═CO（g）+2H2（g），反应的平衡常数为
考点：热化学方程式,化学平衡的影响因素,化学平衡的计算
专题：实验题,化学平衡专题
分析：（1）根据燃煤烟气的成分为CO2、SO2、CO、H2O，酸性高锰酸钾能够除去SO2，CO2、CO、H2O不能使品红溶液褪色，浓硫酸可以吸水；根据碱石灰能够吸收CO2；
（2）根据热化学方程式和盖斯定律计算来解答；
（3）①根据定一议二原则，定温度同，再比较压强；
②在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO（g）、2a mol H2（g），等效为在原平衡的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动；化学平衡常数只受温度影响，与浓度无关，温度不变，平衡常数不变；
③化学平衡常数K=
．
（2）根据热化学方程式和盖斯定律计算来解答；
（3）①根据定一议二原则，定温度同，再比较压强；
②在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO（g）、2a mol H2（g），等效为在原平衡的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动；化学平衡常数只受温度影响，与浓度无关，温度不变，平衡常数不变；
③化学平衡常数K=
| 各生成物平衡浓度幂次方乘积 |
| 各反应物平衡浓度幂次方乘积 |
解答：
解：（1）燃煤烟气的成分为CO2、SO2、CO、H2O，酸性高锰酸钾能够除去SO2，CO2、CO、H2O不能使品红溶液褪色，碱石灰能够吸收CO2，
故答案为：品红溶液不变色；碱石灰；
（2）C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H1=+131.3kJ?mol-1 ①
C（s）+2H2O（g）=CO2（g）+2H2（g）△H2=+90kJ?mol-1 ②
由盖斯定律②-①得：
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41.3kJ?mol-1
故答案为：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41.3kJ?mol-1；
（3）①温度相同时，作垂直x轴的辅助线，发现压强为P2的CO的转化率高，该反应正反应为体积减小的反应，压强增大平衡向体积减小的方向移动，即向正反应应移动，CO的转化率增大，所以P1＜P2，故答案为：＜；
②在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO（g）、2a mol H2（g），等效为在原平衡的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，CO的转化率增大，化学平衡常数只受温度影响，与浓度无关，温度不变，平衡常数不变，故答案为：增大；不变；
③在压强为0.1MPa条件下，容积为V L的密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇．即
CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）
初始浓度：
0
变化浓度：
平衡浓度：
则K=
=
，在P1下，100℃时，CH3OH（g）═CO（g）+2H2（g）反应的平衡常数和反应CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）的K互为倒数，
所以该反应的K=
，
故答案为：
．
故答案为：品红溶液不变色；碱石灰；
（2）C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H1=+131.3kJ?mol-1 ①
C（s）+2H2O（g）=CO2（g）+2H2（g）△H2=+90kJ?mol-1 ②
由盖斯定律②-①得：
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41.3kJ?mol-1
故答案为：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41.3kJ?mol-1；
（3）①温度相同时，作垂直x轴的辅助线，发现压强为P2的CO的转化率高，该反应正反应为体积减小的反应，压强增大平衡向体积减小的方向移动，即向正反应应移动，CO的转化率增大，所以P1＜P2，故答案为：＜；
②在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO（g）、2a mol H2（g），等效为在原平衡的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，CO的转化率增大，化学平衡常数只受温度影响，与浓度无关，温度不变，平衡常数不变，故答案为：增大；不变；
③在压强为0.1MPa条件下，容积为V L的密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇．即
CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）
初始浓度：
| a |
| V |
| 2a |
| V |
变化浓度：
| a |
| 2V |
| a |
| V |
| a |
| 2V |
平衡浓度：
| a |
| 2V |
| a |
| V |
| a |
| 2V |
则K=
| ||||
|
| V2 |
| a2 |
所以该反应的K=
| a2 |
| V2 |
故答案为：
| a2 |
| V2 |
点评：本题目综合考查学生热化学、电化学、化学反应速率和平衡的计算和应用等方面的知识，注意知识的归纳和整理是关键，难度不大．
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