Question

煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程．（1）将

煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程．（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气．反应为：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）；△H=+131.3kJ?mol-1，一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是______ （填字母序号）．a．容器中的压强不变 b．1mol H-H键断裂的同时断裂2molH-O键c．v正（CO）=v逆（H2O） d．c（CO）=c（H2）（2）830K时，在密闭容器中发生下列可逆反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0试回答下列问题：①若起始时c（CO）=2mol?L-1，c（H2O）=3mol?L-1，达到平衡时CO的转化率为60%，则在该温度下，该反应的平衡常数K=______．②在相同温度下，若起始时c（CO）=1mol?L-1，c（H2O）=2mol?L-1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5mol?L-1，则此时该反应v（正）______v（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）③若降低温度，该反应的K值将______（填“增大”“减小”或“不变”）．（3）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），如图表示该反应进行过程中能量（单位为kJ?mol-1）的变化．在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，下列措施中能使c（CH3OH）增大的是______．a．升高温度b．充入He（g），使体系压强增大c．将H2O（g）从体系中分离出来d．再充入1mol CO2和3mol H2．

Answer 1

（1）a．反应在一个容积可变的密闭容器中进行，容器中的压强不变，不能说明达到平衡，故a错误；        
b．1mol H-H键断裂的同时断裂2molH-O键，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故b正确；
c．v_正（CO）=v_逆（H₂O），说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故c正确；    
d．无论反应是否达到平衡状态，都存在c（CO）=c（H₂），故d错误．
故答案为：bc；
（2）①CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol/L）：2       3        0        0
转化（mol/L）：1.2      1.2      1.2      1.2
平衡（mol/L）：0.8      1.8      1.2      1.2

 k=

1.2×1.2

0.8×1.8

=1，
故答案为：1；
②CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始（mol/L）：1       2        0        0
转化（mol/L）：0.5      0.5      0.5      0.5
一段时间（mol/L）：0.5      1.5      0.5      0.5
Q=

0.5×0.5

0.5×1.5

=

1

3

＜1，反应向正反应方向进行，正反应速率大于你反应速率，
故答案为：大于；
 ③该反应的正反应放热，降低温度平衡向正反应方向移动，则平衡常数增大，
故答案为：增大；
（3）a．由图象可知，反应物总能量大于生成物总能量，反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，c（CH₃OH）减小，故a错误；
b．充入He（g），使体系压强增大，但参加反应气体的浓度不变，则平衡不移动，故b错误；
c．将H₂O（g）从体系中分离出来，平衡向正反应方向移动，c（CH₃OH）增大，故c正确；
d．再充入1mol CO₂和3mol H₂，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，则c（CH₃OH）增大，故d正确．
故答案为：cd．