题目内容

6．煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题．
已知CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）的平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃4005008301 000
平衡常数K10910.6
试回答下列问题：
（1）上述反应的正反应是放热反应（填“放热”或“吸热”）．
（2）某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，逆反应速率增大（填“增大”、“减小”或“不变”），容器内混合气体的压强增大（填“增大”、“减   小”或“不变”）．
（3）830℃时，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向逆反应方向进行的有AC（选填字母）
ABCD
n（CO2）/mol32.43.21
n（H2）/mol21.52.51
n（CO）/mol123.50.5
n（H2O）/mol5222
（4）在830℃时，在2L的密闭容器中加入4mol CO（g）和6mol H2O（g）达到平衡时，H2（g）的体积分数是24%．

分析 （1）依据平衡常数随温度的变化结合平衡移动原理分析判断反应的热量变化，根据表中数据可知，温度升高平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动；
（2）温度升高，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，压强增大；
（3）根据830℃时，平衡常数k=1，依据浓度计算和平衡常数比较判断；
（4）830℃时，平衡常数k=1，依据平衡三段式列式计算平衡时各物质的物质的量，进而计算氢气的体积分数．

解答 解：（1）根据表中数据可知，温度升高平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应放热，故答案为：放热；
（2）温度升高，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，反应前后气体体积不变，等容容器中压强之比等于温度之比，所以压强增大，故答案为：增大；增大；
（3）根据830℃时，平衡常数k=1计算；
A、Q=$\frac{2×3}{5×1}$＞1，反应向逆反应方向移动，故A正确；
B、Q=$\frac{2.4×1.5}{2×2}$=0.9＜1，反应向正反应方向移动，故B错误；
C、Q=$\frac{3.2×2.5}{3.5×2}$=1.14＞1，反应向逆反应方向移动，故C正确；
D、Q=$\frac{1×1}{0.5×2}$=1．达到平衡状态，平衡不移动，故D错误．
故答案为：AC；
（4）830℃时，在2L的密闭容器中加入4molCO（g）和6molH2O（g）达到平衡时，设一氧化碳转化物质的量为x，依据平衡三段式列式得到
                 CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）
起始量（mol）    4       6         0       0
变化量（mol）   x        x        x        x
平衡量（mol）  4-x      6-x       x        x
平衡常数JK=1，可用物质的量计算，则K=$\frac{{x}^{2}}{（4-x）（6-x）}$=1
x=2.4mol
氢气的体积分数为$\frac{2.4}{4+6}$×100%=24%
故答案为：24%．

点评 本题综合考查化学平衡的计算，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，本题注意把握化学平衡常数的意义与应用，难度不大．

练习册系列答案
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10．某烃A的相对分子质量为84．回答下列问题：
（1）A的分子式为C6H12．
（2）若烃A为链烃，与HBr加成后只能得到一种产物，且该烃的一氯代物只有一种．
①A的结构简式为；名称是2，3-二甲基-2-丁烯．
②A在一定条件下能发生加聚反应，写出该反应的化学方程式n（CH3）2C=C（CH3）2$\stackrel{一定条件}{→}$．
③A与足量的溴水反应生成B，B与NaOH的醇溶液共热可以得到D，B和D的相对分子质量满足M（D）+81═M（B）．则D分子中含有的官能团有溴原子和碳碳双键（ 填名称）．
（3）若核磁共振氢谱显示链烃A中有三个峰，且峰面积比为3：2：1．写出A所有可能的结构简式、（CH3CH2）2C=CH2（包括顺反异构）．
11．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是（　　）
A．常温常压下，48g O2中含氧原子数为3NA
B．标准状况下，22.4 L H2O中所含原子数为3NA
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8．在标准状况下，ag气体A与bg气体B的分子数相等，則下列说法中不正确的是（　　）
A．A和B的相对分子质最之比为a：b
B．同温同压下，A和B的原子数之比为b：a
C．同质量的A和B的物质的量之比为b：a
D．同温同压下，同体积的A和B的质量之比为a：b
1．甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．工业上一般采用下列反应合成甲醇CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H
（1）下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）．
温度250℃300℃350℃
K3.0411.0000.120
由表中数据判断△H＜0（填“＞”、“=”或“＜”），化学平衡常数表达式K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）{c}^{2}（{H}_{2}）}$；
（2）300℃时，在体积为2.0L的密闭容器中通入2mol CO和4mol H2，经过20s 达到平衡状态，
①计算20s内CO的反应速率为0.025mol/（L•s），此时容器中甲醇的体积分数为25%；
②若向上述平衡体系中同时加入1mol CO，2mol H2和1mol CH3OH气体，平衡移动情况是向右
（填“向右”、“向左”或“不移动”），原因是若向上述平衡体系中同时加入1molCO，2molH2和1molCH3OH气体，此时浓度c（CO）=0.5mol/L+$\frac{1}{2}$mol/L=1mol/L，n（H2）=2（1-0.5）mol/L+$\frac{2mol}{2L}$=2mol/L，c（CH3OH）=0.5mol/L+$\frac{1mol}{2L}$=1mol/L，此时浓度上海Qc=$\frac{1}{1×{2}^{2}}$=0.25＜K=1，平衡向右移动；
（3）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H1=-1277.0kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566.0kJ/mol
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11．同温同压下，质量相等的O2和CO2 相比较，下列叙述正确的是（　　）
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18．下列关于胶体的叙述正确的是（　　）
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15．如何检验某一未知溶液中是否含有亚铁离子？请写出实验方法、现象及相关离子方程式．
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16．0.6mol O2与0.4mol O3质量之比为1：1，分子个数之比为3：2，原子个数之比1：1，它们在同温同压下的体积比是3：2．

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