Question

（10分） “低碳循环”引起各国的高度重视，已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H2为主的合成气，合成气有广泛应用。试回答下列问题：

（1）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1 100 ℃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”)；

②1 100 ℃时测得高炉中，c(CO2)=0.025 mol·L-1，c(CO)=0.1 mol·L-1，则在这种情况下，该反应向 进行(填“左”或“右”)，判断依据是 。

（2）目前工业上也可用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的密闭容器中充入1mol CO2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反应达到平衡后，下列措施能使增大的是-------（填符号）

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）

 

Answer 1

（1）①增大，②右，因为c(CO2)/c(CO)=0.25<0.263 （2）① 0.225mol/(L·min) ②B D

【解析】

试题分析：①由于该反应的正反应是吸热反应，所以温度升高，化学平衡正向移动，达到新的平衡时平衡常数K值增大；②1 100 ℃时测得高炉中，c(CO2)=0.025 mol·L-1，c(CO)=0.1 mol·L-1，则Q= c(CO2)÷c(CO)=0.025 mol·L-1÷0.1 mol·L-1=0.25<0.263=K，所以在这种情况下，该反应向正反应方向移动；（2） ①根据图像可知：从反应开始到平衡，V(CO2)=0.75mol/L÷10min=0.075mol/(L·min),V(H2)=3V(CO2)= 0.225mol/(L·min)；②反应达到平衡后，下列措施能使增大， A．升高温度，平衡逆向移动，错误； B．再充入H2使平衡正向移动，正确；C．再充入CO2 平衡正向移动，但是Δc(CO2) 大于Δc(CH3OH), 比值减小，错误；D．将H2O（g）从体系中分离，平衡正向移动，比值增大，正确；E．充入He（g），平衡不移动，比值不改变，错误。

考点：考查化学速率的计算、化学反应进行的方向及判断依据、影响平衡移动的因素的知识。