Question

【題目】I．根據表格信息，請回答下列問題：

化學反應	平衡常數	溫度
		973K	1173K
①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)	K1	1.47	2.15
②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)	K2	2.38	1.67
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)	K3	？	？

(1)反應①是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。

(2)寫出反應③的平衡常數K3的表達式_______________________。

(3)根據反應①與②可推導出K1、K2與K3之間的關系，則K3＝________(用K1、K2表示)。

(4)要使反應③在一定條件下建立的平衡向逆反應方向移動，可采取的措施有____(填寫字母序號)。

A．縮小反應容器的容積B．擴大反應容器的容積

C．升高溫度D．使用合適的催化劑

E．設法減小平衡體系中的CO濃度

(5)若反應③的逆反應速率與時間的關系如圖所示：

①可見反應在t1、t3、t7時都達到了平衡，而t2、t8時都改變了一種條件，試判斷改變的是什么條件：t2時________；t8時________。

②若t4時降壓，t6時增大反應物的濃度，請在圖中畫出t4～t6時逆反應速率與時間的關系曲線。__________

Ⅱ．25℃，1.01×105Pa時，16g液態甲醇(CH3OH)完全燃燒，當恢復到原狀態時，放出363.3kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式__________

Answer 1

【答案】吸熱 K3＝ C、E 升高溫度或增大CO2的濃度(增大H2的濃度) 使用催化劑或加壓(減小容器的容積) CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－726.6kJ/mol

【解析】

(1)升高溫度吸熱反應的平衡常數變大，放熱反應的平衡常數變小；

(2)化學平衡常數，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值；

(3)根據各反應平衡常數表達式分析；

(4)反應①溫度越高，平衡常數越大，反應②溫度越高，平衡常數越小，而K3=，故反應③溫度越高，平衡常數越小，即正反應為放熱反應。

(5)該反應正反應為放熱反應，所以升高溫度可以同時增大正逆反應速率，同時平衡逆向移動；該反應前后氣體的系數之和相等，所以壓強可以改變反應速率但不影響平衡；催化劑只影響反應速率不影響平衡。

I．(1)由表中數據可知，反應①中溫度越高，平衡常數越大，說明升高溫度平衡向正反應方向移動，升高溫度平衡向吸熱反應方向移動，故正反應為吸熱反應；

(2)反應③的平衡常數K3的表達式K3＝；

(3)反應①的平衡常數K1的表達式為K1＝，反應②的平衡常數K2的表達式為K2＝，所以K3＝=；

(4)A．縮小反應容器的容積，壓強增大，反應前后氣體體積不變，平衡不移動，故A不選；
B．擴大反應容器的容積，壓強減小，反應前后氣體體積不變，平衡不移動，故B不選；
C．正反應放熱，升高溫度，平衡向逆向移動，故C選；
D．使用合適的催化劑，同等程度加快正逆反應速率，平衡不移動，故D不選；
E．設法減小平衡體系中的CO的濃度，平衡向逆反應方向移動，故E選，
故答案為：CE；

(5)①據圖可知t2時逆反應速率瞬間增大，平衡逆向移動，該反應正反應為放熱反應，所以所以可以是升高溫度或增大CO2的濃度(增大H2的濃度)；t8時正逆反應速率增大且仍然相等，平衡不移動，該反應前后氣體系數之和相等，所以可以通過催化劑、增大壓強實現；

②若t4時降壓，正逆反應速率都減小，但該反應前后氣體系數之和相等，平衡不移動，所以正逆反應速率仍然相等；t6時增大反應物的濃度，生成物濃度不變，則正反應速率增大、逆反應速率不變，平衡正向移動，隨著反應進行，正反應速率減小、逆反應速率增大，其圖象為；

Ⅱ．16g液態甲醇(CH3OH)的物質的量為0.5mol，25℃，1.01×105Pa時水為液態，所以0.5mol CH3OH燃燒生成液態水和二氧化碳放出363.3kJ的熱量，則1mol甲醇燃燒生成液態水和二氧化碳放出726.6kJ的熱量，放熱反應焓變小于0，所以熱化學方程式為：CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－726.6kJ/mol。