Question

【題目】運用化學反應原理研究碳、氮的單質及其化合物的反應對緩解環境污染、能源危機具有重要意義。

(1)反應ⅠFe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)　ΔH1，平衡常數為K1；

反應ⅡFe(s)＋H2O(g) FeO(s)＋H2(g)　ΔH2，平衡常數為K2；

在不同溫度K1、K2值如下表：

	700 ℃	900 ℃
K1	1.47	2.15
K2	2.38	1.67

①由表中判斷，反應Ⅰ為中ΔH1______ (填“<”或“=”或“>”) 0。

②反應CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH平衡常數為K，則K＝________(用K1和K2表示)。

③能判斷CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)達到化學平衡狀態的依據是________(填字母)。

A.容器中壓強不變 B.混合氣體中c(CO)不變

C.v正(H2)＝v逆(H2O) D.c(CO)＝c(CO2)

E.容器內的氣體密度不變 F.混合氣體的平均摩爾質量不變。

(2)在不同溫度和壓強下合成氨，起始時投入氮氣和氫氣的物質的量分別為1mol、3mol。平衡時混合物中氨的體積分數與溫度的關系如圖。

①P1_______P2 (填“>”“=” “<”或“不確定”，)。

②C點H2的轉化率為________。

Answer 1

【答案】> BC < 66.7﹪

【解析】

(1)①利用化學平衡常數只受溫度的影響，與濃度無關，然后利用溫度對化學平衡移動影響進行分析；

②利用化學平衡常數表達式進行分析；

③利用化學平衡狀態的定義進行分析；

(2)①利用等問下，壓強對化學平衡移動的影響進行分析；

②利用“三段式法”進行計算；

(1)①根據表格中數據，溫度升高，K1增大，說明升高溫度，平衡向正反應方向移動，即△H1>0；

②根據化學平衡常數的定義，K1=，K2=，K=,推出K=；

③A. 該反應的特點：反應前后氣體系數之和相等，即反應前后氣體物質的量不變，從而推出壓強不變，不能說明反應達到平衡，故A不符合題意；

B. 根據化學平衡狀態的定義，當c(CO)不再改變，說明反應達到平衡，故B符合題意；

C. v正(H2)表示向正反應方向進行，v逆(H2O)表示向逆反應方向進行，且H2和H2O的系數相同，v正(H2)＝v逆(H2O)能夠說明反應達到平衡，故C符合題意；

D. 通過兩者濃度相等，不能說明反應達到平衡，故D不符合題意；

E. 反應前后氣體系數之和相等，因此氣體總體積保持不變，組分都是氣體，氣體總質量保持不變，因此密度不變，不能說明反應達到平衡，故E不符合題意；

F. 反應前后氣體系數之和相等，即氣體物質的量保持不變，氣體總質量保持不變，因此平均摩爾質量不變，不能說明反應達到平衡，故F不符合題意；

(2)①合成氨的反應方程式為N2＋3H2 2NH3，相同條件下，壓強越大，平衡向正反應方向進行，NH3體積分數增大，即P2>P1；

②，C點氨的體積分數為×100%=50%，解得x=，則H2的轉化率為×100%≈66.7%。