Question

Ⅰ．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数K与温度t的关系如下：CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t（℃）	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

请回答下列问题：

（1）该反应为           反应（填“吸热”或“放热”）。

（2）800℃，固定容器的密闭容器中，放入混合物，其始浓度为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”)。

Ⅱ．超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO₂和N₂，其反应为：2NO＋2CO2CO₂＋N₂。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

时间(s)	0	1	2	3	4	5
c(NO) (mol/L)	1.00×10－3	4.50×10－4	2.50×10－4	1.50×10－4	1.00×10－4	1.00×10－4
c(CO) (mol/L)	3.60×10－3	3.05×10－3	2.85×10－3	2.75×10－3	2.70×10－3	2.70×10－3

请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：

（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H       0（填写“＞”、“＜”、“＝”）。

（2）前2s内的平均反应速率v(N₂)＝                。

（3）在该温度下，反应的平衡常数K＝              。

（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是       。

A．选用更有效的催化剂                                 B．升高反应体系的温度

C．降低反应体系的温度                                 D．缩小容器的体积

（5）若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则平衡          移动（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化剂，上述反应的△H________（填“增大” “减小” 或“不改变”）。

 

Answer 1

【答案】

（11分）Ⅰ  (1)吸热    (2)小  

Ⅱ．（1）＜；（2）1.88×10^－4 mol·L^-1·s^-1；（3）5000；（4）C、D；（5向左；不改变

【解析】

试题分析：Ⅰ. （1）根据表中数据可知，随着温度的升高，平衡常数K逐渐增大，这说明升高温度平衡向正反应方向移动，所以该反应为吸热反应。

（2）如果始浓度为c(CO) =" 0.01" mol/L，c(H₂O) =" 0.03" mol/L，c(CO₂) =" 0.01" mol/L，c(H₂) =" 0.05" mol/L，则此时。由于800℃时K＝1.0，所以此时反应向正反应方向进行，即H₂O的消耗速率比生成速率小。

Ⅱ．(1)自发反应，通常为放热反应，即DH小于0。

（2）以NO计算，2s内NO的浓度变化为(10－2.5)×10^-4mol/L，V（NO）＝7.5×10^-4/2 ＝3.75×10^-4mol/(L·s)。根据速率之比等于计量系数比可知，V(N₂)＝1/2 V(NO)＝1.875×0^-4mol/(L·s)。

(3)化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据反应的方程式可知=

=5000。

（4）催化剂不影响平衡的移动，A项错；该反应放热，所以社会稳定平衡逆向移动，NO转化率降低，B项错，C项正确；缩小体积，即增大压强，平衡向体积减小的方向运动，即正向移动，D项正确，答案选CD。

（5）若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则容积的体积必然增大，平衡向左移动。催化剂不能改变反应热，所以使用催化剂，上述反应的△H不变。

考点：考查外界条件对平衡状态的影响、平衡常数的判断和计算以及反应速率和反应热的计算

点评：该题是高考中的常见题型，试题综合性强，对学生的要求较高。试题在注重对学生基础知识巩固的训练的同时，更侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性，激发学生的学习求知欲。也有助于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。