摘要： 化学平衡定律和经验平衡常数 经过对多种类型的可逆反应的研究.人们总结出了化学平衡定律: 一定温度下.可逆反应达平衡时.各生成物的浓度以其计量数为乘幂的乘积与各反应物的浓度以其计量数为乘幂的乘积之比是一个常数.称为平衡常数. 即.对于一个普通的气相可逆反应: a A(g) + b B(g) d D(g) +e E(g) 一定温度下达平衡时, 存在如下关系: = Kc = Kp 因为混合气体中.气态物质的分压为.所以: 即. 分压的单位取kPa, 浓度的单位取mol·L-1时.R的数值为8.314 kPa·L·mol-1·K-1.所以在一定温度下.KC是常数.KP也一定是常数.KC和KP常称为实验平衡常数或经验平衡常数.经验平衡常数一般是有量纲的量.

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煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，液体，固体燃料的过程．
（1）水煤气生产原理为：C（s）+H2O（g）
高温
CO（g）+H2（g）；△H=+131.3kJ/mol
①该反应自发可能性
有
有
（填有或无）；
②一定温度下，在一个容积不变的密闭容器中进行水煤气生产反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是
ABC
ABC
（填字母）；
A．容器内压强不变         B．容器内气体密度不变
C．v（CO）正=v（H2O）逆      D．c（CO）=c（H2）
③下列措施能使C（s）+H2O（g）
高温
CO（g）+H2（g）正反应速率增大的是_
CD
CD
；
A、增加C（s）的量    B、降温   C、升温    D、充入HI
（2）将不同量CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容容器中，进行反应
CO（g）+H2O（g）
高温
CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
实验
组别		 温度℃ 起始量/mol 平衡/mol 达平衡所
需时间/min
H2O CO H2 CO2 H2 CO2
1 650 2 4 0 a 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0 b 0.4 1.6 3
①实验1中以v（CO）表示反应速率为
0.16mol∕（L?min）
0.16mol∕（L?min）
；
②900℃时，CO2（g）+H2（g）
高温
 CO（g）+H2O（g）化学平衡常数为
1.5
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；
（3）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率，为了分别验证温度，催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，至少应该设计
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组实验．
组别 温度 催化剂 …
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煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，液体，固体燃料的过程．
（1）水煤气生产原理为：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）；△H=+131.3kJ/mol
①该反应自发可能性______（填有或无）；
②一定温度下，在一个容积不变的密闭容器中进行水煤气生产反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是______（填字母）；
A．容器内压强不变         B．容器内气体密度不变
C．v（CO）正=v（H2O）逆      D．c（CO）=c（H2）
③下列措施能使C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）正反应速率增大的是_______；
A、增加C（s）的量    B、降温   C、升温    D、充入HI
（2）将不同量CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容容器中，进行反应
CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
实验
组别		温度℃起始量/mol平衡/mol达平衡所
需时间/min
H2OCOH2CO2H2CO2
165024a1.62.45
290012b0.41.63
①实验1中以v（CO）表示反应速率为______；
②900℃时，CO2（g）+H2（g） CO（g）+H2O（g）化学平衡常数为______；
（3）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率，为了分别验证温度，催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，至少应该设计______组实验．
组别温度催化剂…
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Ⅰ.在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应：CO2(g) + H2(g)  CO(g) + H2O(g) 其平衡常数K和温度t的关系如下
（1）K的表达式为：______________；
（2）该反应的正反应为______________反应（“吸热”或“放热”）；
（3）能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是：_______________
A．容器中压强不变　　
B．混合气体中CO浓度不变
C．v(H2)正 = v(H2O)逆 　　
D．c(CO2) = c(CO)　
（4）在850℃时，可逆反应：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)，在该容器内各物质的浓度变化如下
计算：3min-4min达到平衡时CO的平衡浓度c3，要求写出简单的计算过程（c3精确到小数点后面三位数）。________________________________
Ⅱ.二甲醚（CH3OCH3）在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用。工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3的新工艺主要发生三个反应
回答下列问题：
（5）新工艺的总反应为：3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH 该反应ΔH=______________。
（6）增大压强，CH3OCH3的产率____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（7）原工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行，无反应③发生。新工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率，原因是_________________________。
（8）为了寻找合适的反应温度，研究者进行了一系列实验，每次实验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变，试验结果如下图CO转化率随温度变化的规律是_________________________________，原因是_________________________。
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 (I某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。在微生物作用下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3-，两步反应的能量变化示意图如下:

（1）1 mo1NH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是   _                     。

（2）在一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成 N2，若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是_           。

(B)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术

将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下:2NO十2CO2CO2+ N2  △H

某温度下用气体传感器测得不同的时间的NO和CO浓度如下表:

请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):

（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H   0(填写“>”、“<”、“=”)

（2）在该温度下，反应的平衡常数K=               (只写出计算结果);

（3）某同学设计了三组实验，分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，

部分实验条件如下表:

该同学画出了表中三个实验条件下，混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，请在图上标明各条曲线的实验编号;

 

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(I某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。在微生物作用下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3-，两步反应的能量变化示意图如下:

（1）1 mo1NH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是   _                    。
（2）在一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成 N2，若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是_          。
(B)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术
将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下:2NO十2CO2CO2+ N2 △H
某温度下用气体传感器测得不同的时间的NO和CO浓度如下表:

请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H  0(填写“>”、“<”、“=”)
（2）在该温度下，反应的平衡常数K=              (只写出计算结果);
（3）某同学设计了三组实验，分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，
部分实验条件如下表:

该同学画出了表中三个实验条件下，混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，请在图上标明各条曲线的实验编号;

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