Question

I．煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數、投料比等問題。
已知：CO (g) +H₂O（g)H₂(g) +CO₂(g)平衡常數K隨溫度的變化如下表：

回答下列問題
(1)該反應的平衡常數表達式K=______，ΔH=______0(填“<”、“>”、“=”）
(2)已知在一定溫度下，CCs) +CO₂(g)2C0 Cg)平衡常數K₁；
C (s) +H₂O(g)CO Cg) +H₂(g)平衡常數K₂
則K、K₁ 、K₂,之間的關系是______:
(3)800⁰C時，向一個10L的恒容反應器中充入0.40molCO和1.60mol水蒸氣，經一段時 間后反應達到平衡，此時CO的轉化率為：若保持其他條件不變，向平衡體系中 再通入0.10molCO和0.40molCO₂，此時v_正______v_逆 (填“>”、“=”或“<”）。
II.某小組利用H₂C₂O₄溶液和酸性KMnO₄溶液反應來探究“條件對化學反應速率的影響”。
(4) 向酸性KmnO₄溶液中加入一定量的H₂C₂O₄溶液，當溶液中的KmnO₄耗盡后，紫色溶液將褪去。為確保能觀察到紫色褪去，H₂C₂O₄與KmnO₄初始的物質的量需要滿足的關 系為n(H₂C₂O₄): n(KMnO₄) ______。
(5) 為探究反應物濃度對化學反應速率的影響，該小組設計了如下實驗方案

表中x= ______ml ，理由是______。
(6)   已知50°C時，濃度c(H₂C₂O₄)隨反應時間t的變化曲線如圖示，若保持其他條件不變，請在答題卡坐標圖 中畫出25°C時c(H₂C₂O₄)隨t的變化曲線示意圖。

Answer 1

（1）        <
（2）K=
（3）80%     =
（4）≥2.5 
（5）2.0 保證其他條件不變，只改變反應物H₂C₂O₄濃度，從而才打到對照試驗目的。
（6）如下圖

解析試題分析：
（1）反應物、生成物都是氣體，K=。由表格中數據可知隨著溫度升高，K減小，說明正反應是放熱反應。
（2）C(s) +H₂O(g)CO (g) +H₂(g)可由另兩個反應相加得到，所以K₁=K×K₂。
（3）設轉化的CO物質的量為x，由K===1得x=0.32，所以CO轉化率為0.8。若再充入0.1molCO、0.4molCO₂，此時Q==1，平衡不移動，正、逆反應速率相等。
（4）草酸被高錳酸鉀氧化生成二氧化碳、高錳酸鉀被還原生成Mn²⁺，由得失電子相等得二者恰好完全反應時草酸與高錳酸鉀物質的量比為5：2，為確保觀察到紫色褪去，草酸與高錳酸鉀物質的量比應不小于2.5。
（5）探究反應物濃度對化學反應速率的影響，保證其它條件不變，只改變草酸的濃度，由高錳酸鉀濃度不變可知兩組溶液體積均為13mL，所以x=2。
（6）溫度越低，反應速率越慢，草酸濃度變化小。
考點： 化學平衡常數 轉化率 化學平衡移動 氧化還原反應 化學反應速率 化學實驗