题目

实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识，解决下列问题：(1)已知某反应的平衡常数表达式为：K=c(H2)⋅c(CO)c(H2O)，它所对应反应的化学方程式为 。(2)煤化工通常通过研究不同温度下的平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)该反应的平衡常数随温度的变化如表所示： 温度 /∘C 400 500 800 平衡常数 K 9.94 9 1 (1)该反应的化学平衡常数表达式为 K= 。(2)该反应的正反应方向是 反应(填“吸热”或“放热”)。(3)若在 500∘C 时进行，设 CO 和 H2O 的起始浓度均为 0.020 mol/L，在该条件下，CO 的平衡转化率为 。(4)800∘C 时，在固定容积的密闭容器中放入混合物，起始浓度为：c(CO)=0.01 mol/L，c(H2O)=0.03 mol/L，c(CO2)=0.01 mol/L，c(H2)=0.05 mol/L，则反应开始时，H2O 的消耗速率比生成速率 (填“大”、“小”或“不能确定”)。(3)2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) 反应过程中的能量变化如图所示：B-|||-E3-|||-A y_-|||-△H-|||-E1-|||-C-|||-↑E2-|||-反应过程又已知 1 mol SO2(g) 氧化为 1 mol SO3(g) 的 ΔH=−99 kJ⋅mol−1，请回答下列问题：(1)图中 E1、E2 分别表示 、 ，E3 的大小对该反应的反应热 (填“有”或“无”)影响。该反应通常用 V2O5 作催化剂，加 V2O5 会使图中 B 点 (填“升高”或“降低”)ΔH (填“变大”、“变小”或“不变”)，理由是 。(2)图中 ΔH= kJ⋅mol−1。

实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识，解决下列问题：

(1)

已知某反应的平衡常数表达式为：K=c(H2)⋅c(CO)c(H2O)，它所对应反应的化学方程式为                                                         。

(2)

煤化工通常通过研究不同温度下的平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)

该反应的平衡常数随温度的变化如表所示：

温度 /∘C 400 500 800
平衡常数 K 9.94 9 1
(1)

该反应的化学平衡常数表达式为 K=                                                            。

(2)

该反应的正反应方向是            反应(填“吸热”或“放热”)。

(3)

若在 500∘C 时进行，设 CO 和 H2O 的起始浓度均为 0.020 mol/L，在该条件下，CO 的平衡转化率为            。

(4)

800∘C 时，在固定容积的密闭容器中放入混合物，起始浓度为：c(CO)=0.01 mol/L，c(H2O)=0.03 mol/L，c(CO2)=0.01 mol/L，c(H2)=0.05 mol/L，则反应开始时，H2O 的消耗速率比生成速率            (填“大”、“小”或“不能确定”)。

(3)

2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) 反应过程中的能量变化如图所示：

又已知 1 mol SO2(g) 氧化为 1 mol SO3(g) 的 ΔH=−99 kJ⋅mol−1，请回答下列问题：

(1)

图中 E1、E2 分别表示                      、                      ，E3 的大小对该反应的反应热            (填“有”或“无”)影响。该反应通常用 V2O5 作催化剂，加 V2O5 会使图中 B 点            (填“升高”或“降低”)ΔH            (填“变大”、“变小”或“不变”)，理由是                                                                          。

(2)

图中 ΔH=            kJ⋅mol−1。

题目解答

答案

  • (1)
    C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)
  • (2)
    • (1)
      K=c(CO2)⋅c(H2)c(CO)⋅c(H2O)
    • (2)
      放热
    • (3)
      75%
    • (4)
      小
  • (3)
    • (1)
      反应物总能量;生成物总能量;无;降低;不变;因为催化剂可以降低反应的活化能，但不改变反应热
    • (2)
      −198

解析

步骤 1：根据平衡常数表达式 K=c(H2)⋅c(CO)c(H2O)，可以推断出反应物和生成物的化学式。
步骤 2：根据化学反应的平衡常数表达式，可以确定反应物和生成物的化学式，从而写出化学方程式。
【答案】
C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)

(2)
(1)
【解析】
步骤 1：根据化学反应方程式 CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)，可以写出平衡常数表达式。
步骤 2：根据平衡常数表达式，可以确定反应物和生成物的化学式，从而写出平衡常数表达式。
【答案】
K=c(CO2)⋅c(H2)c(CO)⋅c(H2O)

(2)
【解析】
步骤 1：根据平衡常数随温度的变化，可以判断反应的热效应。
步骤 2：根据平衡常数随温度的变化，可以判断反应的热效应。
【答案】
放热

(3)
【解析】
步骤 1：根据化学反应方程式 CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)，可以写出平衡常数表达式。
步骤 2：根据平衡常数表达式，可以确定反应物和生成物的化学式，从而写出平衡常数表达式。
步骤 3：根据平衡常数表达式，可以计算出 CO 的平衡转化率。
【答案】
75%

(4)
【解析】
步骤 1：根据化学反应方程式 CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)，可以写出平衡常数表达式。
步骤 2：根据平衡常数表达式，可以确定反应物和生成物的化学式，从而写出平衡常数表达式。
步骤 3：根据平衡常数表达式，可以计算出 H2O 的消耗速率比生成速率。
【答案】
小

(3)
(1)
【解析】
步骤 1：根据反应过程中的能量变化图，可以确定 E1、E2 分别表示反应物总能量和生成物总能量。
步骤 2：根据反应过程中的能量变化图，可以确定 E3 的大小对该反应的反应热无影响。
步骤 3：根据反应过程中的能量变化图，可以确定加 V2O5 会使图中 B 点降低，ΔH 不变。
【答案】
反应物总能量;生成物总能量;无;降低;不变;因为催化剂可以降低反应的活化能，但不改变反应热

(2)
【解析】
步骤 1：根据反应过程中的能量变化图，可以确定 ΔH 的值。