Question

【題目】實施以減少能源浪費和降低廢氣排放為基本內容的節能減排政策，是應對全球氣候問題、建設資源節約型、環境友好型社會的必然選擇。化工行業的發展必須符合國家節能減排的總體要求。試運用所學知識，解決下列問題：

（1）煤化工通常通過研究不同溫度下的平衡常數以解決各種實際問題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進入反應器時，會發生如下反應：

CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，該反應的平衡常數隨溫度的變化如下表所示：

溫度/℃	400	500	800
平衡常數K	9.94	9	1

①若在500℃時進行反應，設CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的平衡轉化率為 。

②800℃時,在固定容積的密閉容器中放入混合物,起始濃度為：c(CO)=0.01mol/L，c(H2O)=0.03mol/L，c(CO2)=0.01mol/L， c(H2)=0.05mol/L ,則反應開始時，H2的消耗速率比生成速率 (填“大”、“小”或“不能確定”)。

（2）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應過程中的能量變化如圖所示：又已知1molSO2(g)氧化為1molSO3(g)的ΔH=-99 kJ·mol-1，請回答問題：

該反應通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中B點 (填“升高”或“降低” )△H (填“變大”、“變小”或“不變”)；

（3）已知某反應的平衡常數表達式為：，它所對應反應的化學方程式為

Answer 1

【答案】(10分每空2分)

（1）①、75%、②大（2）降低；不變

（3）C(s)+H20(g)H2(g)+CO(g)

【解析】

試題分析：（1）③若在500℃時進行，平衡常數K=9，設CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的平衡轉化率為，設一氧化碳消耗物質的量濃度為x，

CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)

起始量(mol/L) 0.02 0.02 0 0

變化量(mol/L) x x x x

平衡量(mol/L) 0.02-x 0.02-x x x

=9，x=0.015mol/L，一氧化碳的轉化率=0.015mol/L÷0.02mol/L×100%=75%；

④800℃時，K=1，在固定容積的密閉容器中放入混合物，起始濃度為：c(CO)=0.01mol/L，c(H2O)=0.03mol/L，c(CO2)=0.01mol/L，c(H2)=0.05mol/L，Qc=＞K=1，反應逆向進行，則反應開始時，H2O的消耗速率比生成速率小；

（2）反應熱可表示為A、C活化能的大小之差，活化能的大小與反應熱無關，加入催化劑，活化能減小，反應反應熱不變，該反應通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中B點降低；

（3）已知某反應的平衡常數表達式為，平衡常數等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積，反應前后元素守恒得到化學方程式為：C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)。