Question

【題目】水煤氣是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的碳層制得：

C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）△H＝+131.3kJmol－1

（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K= ，若某溫度下，K值的大小為0.5，此時(shí)向體積為1L的密閉容器中加入1mol H2O（g）和足量C（s），H2O（g）的平衡轉(zhuǎn)化率為

（2）對于該反應(yīng)，一定可以提高平衡體系中H2的百分含量，又能加快反應(yīng)速率的措施是 。

a．升高溫度 b．增大水蒸氣的濃度 c．加入催化劑 d．降低壓強(qiáng)

（3）上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，移走體系中部分C（s），平衡 ，將產(chǎn)生的CO全部移走，平衡 （以上兩空選填“向左移”、“向右移”、“不移動(dòng)”）。

（4）上述反應(yīng)在t0時(shí)刻達(dá)到平衡（如下圖），若在t1時(shí)刻改變某一條件，請?jiān)谙聢D中繼續(xù)畫出t1時(shí)刻之后正反應(yīng)速率（ν正）隨時(shí)間的變化：

增大容器體積（用實(shí)線表示） ②升高溫度（用虛線表示）

Answer 1

【答案】（1）K=c（CO）·c（H2）/c（H2O）（2分）；50%（2分）

（2）a（2分）（3）不移動(dòng)（2分）；向右移（2分）

（4）

【解析】

試題分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，因此根據(jù)方程式可知該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=c（CO）·c（H2）/c（H2O）；

C （s） + H2O（g）CO （g） +H2 （g） △H＝+131.3 kJmol－1

起始量（mol/L） 1 0 0

轉(zhuǎn)化量（mol/L） x x x

平衡量（mol/L） 1－x x x

則根據(jù)平衡常數(shù)可知

解得x＝0.5

所以H2O（g）的平衡轉(zhuǎn)化率為50%

（2）a．正反應(yīng)吸熱，升高溫度反應(yīng)速率加快，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，氫氣的百分含量增加，a正確；b．增大水蒸氣的濃度反應(yīng)速率加快，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，但氫氣的百分含量不一定增加，b錯(cuò)誤；c．加入催化劑加快反應(yīng)速率，但平衡不移動(dòng)，c錯(cuò)誤；d．降低壓強(qiáng)反應(yīng)速率減小，d錯(cuò)誤，答案選a。

（3）碳是固體，將C全部移走，平衡不移動(dòng)；將產(chǎn)生的CO全部移走，生成物濃度降低，平衡向右移動(dòng)；

（4）①擴(kuò)大容器體積，壓強(qiáng)減小，瞬間正、逆反應(yīng)速率均減小，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，逆反應(yīng)速率增大到新平衡；②升高溫度，瞬間正、逆反應(yīng)速率增大，平衡正反應(yīng)移動(dòng)，逆反應(yīng)速率增大到新平衡，因此圖像表示為（見答案）。