13.(2014·张家界调研)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为:

能使化学反应速率加快的措施有________(填序号)。

①增加C的物质的量

②升高反应温度

③随时吸收CO、H2转化为CH3OH

④密闭定容容器中充入CO(g)

(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据:

实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所
需时间/min
H2O
CO
H2
CO
1
650
2
4
1.6
2.4
5
2
900
1
2
0.4
1.6
3

①实验1中以v(CO2)表示的化学反应速率为_______________________________。

②该反应的逆反应为________(选填“吸”或“放”)热反应。

(3)在一容积为2 L的密闭容器内加入2 mol的CO和6 mol 的H2,在一定条件下发生如下反应:

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0

该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示:

①由图可知反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而在t2、t8时都改变了条件,试判断t8时改变的条件可能是________________________________________________。

②若t4时降压,t5时达到平衡,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线。

解析:(1)增加C的物质的量,不能改变其浓度,不能加快化学反应速率;吸收CO、H2相当于降低生成物的浓度,其化学反应速率减慢;充入CO增大生成物的浓度,可使化学反应速率加快。(2)①v(CO2)=v(CO)==0.16 mol/(L·min)。②对比实验1、2可知,升高温度,生成H2的量减少,说明逆反应是吸热反应。(3)①本反应前后气体物质的化学计量数之和不等,t8时逆反应速率急剧提高且与正反应速率相等,故只能是加催化剂的原因。②t4时降压,平衡左移,v逆急降,然后在t5时达到平衡。

答案:(1)②④ (2)①0.16 mol/(L·min) ②吸

(3)①使用了催化剂

②

12.(2014·河南安阳高三联考)利用催化剂可使NO和CO发生反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH<0。已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在实验设计表中。

实验编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
T(℃)
280
 
350
NO初始浓度(mol/L)
1.2×10-3
1.2×10-3
 
CO初始浓度(mol/L)
5.8×10-3
 
 
催化剂的比表面积(m2/g)
82
124
82

(1)请填全表中的各空格。

(2)实验Ⅰ中,NO的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化如图所示。请在给出的坐标图中画出实验Ⅱ、Ⅲ中NO的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线,并标明各曲线的实验编号。

解析:(1)在其他量相同的情况下,才能判断变量对速率的影响,要验证温度对速率的影响,催化剂的比表面积、反应物的初始浓度等要相同;同理,验证催化剂的比表面积对速率的影响,温度、反应物的初始浓度要相同。(2)Ⅰ、Ⅱ的区别是催化剂的比表面积不同,因此Ⅱ的反应速率较快,但催化剂不影响平衡的移动。Ⅰ、Ⅲ的区别是温度变化,温度升高,化学反应速率加快,达到平衡的时间缩短,NO转化率降低,故最终Ⅲ中c(NO)较Ⅰ、Ⅱ中c(NO)大。

答案:(1)

实验编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
T(℃)
 
280
 
NO初始浓度
 
 
1.2×10-3
CO初始浓度
 
5.8×10-3
5.8×10-3

(2)

 0  116351  116359  116365  116369  116375  116377  116381  116387  116389  116395  116401  116405  116407  116411  116417  116419  116425  116429  116431  116435  116437  116441  116443  116445  116446  116447  116449  116450  116451  116453  116455  116459  116461  116465  116467  116471  116477  116479  116485  116489  116491  116495  116501  116507  116509  116515  116519  116521  116527  116531  116537  116545  447090 

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