Question

【題目】現(xiàn)將定量的H2O與足量碳在體積可變的恒壓密閉容器中發(fā)生反應(yīng):

C(s)+H2O (g) CO(g)+H2(g)△H，測得壓強(qiáng)、溫度對(duì)CO的平衡組成的影響如圖所示。

（1）已知:2H2 (g)+O2(g)==2H2O (g) △H1

2CO(g)+ O2 (g)==2CO2(g)△H2

C(s)+ O2 (g)==CO2(g) △H3

則△H=_________(用含△H1、△H2、△H3的式子表示)。

（2）①下列措施能夠提高H2產(chǎn)率的是_______(填標(biāo)號(hào))

a.加壓 b.分離出CO C.加熱 d.增大碳固體的量

②a、b、c三點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的水的轉(zhuǎn)化率最小的是______________。

（3）700℃、P3時(shí)，將1molH2O與足量碳充入初始體積為1L的密閉容器中，恒溫、恒壓條件下，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到10min時(shí)，測得容器中H2的物質(zhì)的量為0.12mol。

①10min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為__________________ mol·L-1·min-1(保留兩位有效數(shù)字)。

②此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K___________。

③向容器中投料后，在下圖中畫出從0時(shí)刻到t1時(shí)刻達(dá)到平衡時(shí)容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量的變化曲線。___________________

④從t1時(shí)刻開始，保持溫度不變，對(duì)容器加壓，混合氣體平均摩爾質(zhì)量從t2時(shí)刻后變化如上圖，出現(xiàn)該變化的原因是____________________________________________。

Answer 1

【答案】 △H3-1/2△H1-1/2△H2 bc b 0.011 0.8 (起點(diǎn)必須=18開始) 壓強(qiáng)增大，水蒸氣液化

【解析】（1）已知:①2H2 (g)+O2(g)==2H2O (g) △H1；②2CO(g)+ O2 (g)==2CO2(g)△H2；③C(s)+ O2 (g)==CO2(g) △H3；根據(jù)蓋斯定律，由③-×①-×②得反應(yīng)C(s)+H2O (g) CO(g)+H2(g) △H=△H3-△H1-△H2；（2）①由圖中信息可知，升高溫度，CO的體積分?jǐn)?shù)增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)C(s)+H2O (g) CO(g)+H2(g)為氣體體積增大的吸熱反應(yīng)。a.加壓，平衡逆向移動(dòng)，降低氫氣的產(chǎn)率，故錯(cuò)誤；b.分離出CO，平衡正向移動(dòng)，提高氫氣的產(chǎn)率，故正確；c.加熱，平衡正向移動(dòng)，提高氫氣的產(chǎn)率，故正確；d.增大碳固體的量，反應(yīng)物濃度不變，平衡不移動(dòng)，故錯(cuò)誤。答案選bc；②溫度相同，a點(diǎn)CO的體積分?jǐn)?shù)大于b點(diǎn)，則水的轉(zhuǎn)化率a點(diǎn)較大，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，c點(diǎn)溫度高于a點(diǎn)，升高溫度平衡正向移動(dòng)水的轉(zhuǎn)化率增大，故三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水的轉(zhuǎn)化率最小的是b；（3）700℃、P3時(shí)，CO的體積分?jǐn)?shù)為40%， C(s)+H2O (g) CO(g)+H2(g)

開始時(shí)的量（mol） 1 0 0

改變的量（mol） 0.12 0.12 0.12

平衡時(shí)的量（mol） 0.88 0.12 0.12

反應(yīng)后容器的體積為，①10min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為mol·L-1·min-1；②此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=；③向容器中投料后，在下圖中畫出從0時(shí)刻到t1時(shí)刻達(dá)到平衡時(shí)容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量的變化曲線，開始時(shí)為水的摩爾質(zhì)量18g/mol，隨著反應(yīng)的進(jìn)行氣體的體積增大，平均摩爾質(zhì)量減小，故圖如下：；④從t1時(shí)刻開始，保持溫度不變，對(duì)容器加壓，混合氣體平均摩爾質(zhì)量從t2時(shí)刻后變化如上圖，出現(xiàn)該變化的原因是壓強(qiáng)增大，水蒸氣液化。