Question

Ⅰ．在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：其化學平衡常數K與溫度t的關系如下：CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)，其化學平衡常數K和溫度t的關系如下表：

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

請回答下列問題：
（1）該反應為           反應（填“吸熱”或“放熱”）。
（2）800℃，固定容器的密閉容器中，放入混合物，其始濃度為c(CO) =" 0.01" mol/L，c(H₂O) =" 0.03" mol/L，c(CO₂) =" 0.01" mol/L，c(H₂) =" 0.05" mol/L，則反應開始時，H₂O的消耗速率比生成速率      __       _(填“大”、“小”或“不能確定”)。
Ⅱ．超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層。科學家正在研究催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO₂和N₂，其反應為：2NO＋2CO2CO₂＋N₂。為了測定在某種催化劑作用下的反應速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表：

時間(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

請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：
（1）在上述條件下反應能夠自發進行，則反應的△H       0（填寫“＞”、“＜”、“＝”）。
（2）前2s內的平均反應速率v(N₂)＝                。
（3）在該溫度下，反應的平衡常數K＝              。
（4）假設在密閉容器中發生上述反應，達到平衡時下列措施能提高NO轉化率的是       。
A．選用更有效的催化劑                                 B．升高反應體系的溫度
C．降低反應體系的溫度                                 D．縮小容器的體積
（5）若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，則平衡          移動（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化劑，上述反應的△H________（填“增大” “減小” 或“不改變”）。

Answer 1

（11分）Ⅰ  (1)吸熱    (2)小  
Ⅱ．（1）＜；（2）1.88×10^－4 mol·L^-1·s^-1；（3）5000；（4）C、D；（5向左；不改變

試題分析：Ⅰ. （1）根據表中數據可知，隨著溫度的升高，平衡常數K逐漸增大，這說明升高溫度平衡向正反應方向移動，所以該反應為吸熱反應。
（2）如果始濃度為c(CO) =" 0.01" mol/L，c(H₂O) =" 0.03" mol/L，c(CO₂) =" 0.01" mol/L，c(H₂) =" 0.05" mol/L，則此時。由于800℃時K＝1.0，所以此時反應向正反應方向進行，即H₂O的消耗速率比生成速率小。
Ⅱ．(1)自發反應，通常為放熱反應，即DH小于0。
（2）以NO計算，2s內NO的濃度變化為(10－2.5)×10^-4mol/L，V（NO）＝7.5×10^-4/2 ＝3.75×10^-4mol/(L·s)。根據速率之比等于計量系數比可知，V(N₂)＝1/2 V(NO)＝1.875×0^-4mol/(L·s)。
(3)化學平衡常數是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，所以根據反應的方程式可知=
=5000。
（4）催化劑不影響平衡的移動，A項錯；該反應放熱，所以社會穩定平衡逆向移動，NO轉化率降低，B項錯，C項正確；縮小體積，即增大壓強，平衡向體積減小的方向運動，即正向移動，D項正確，答案選CD。
（5）若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，則容積的體積必然增大，平衡向左移動。催化劑不能改變反應熱，所以使用催化劑，上述反應的△H不變。
點評：該題是高考中的常見題型，試題綜合性強，對學生的要求較高。試題在注重對學生基礎知識鞏固的訓練的同時，更側重對學生能力的培養和解題方法的指導與訓練，有利于調動學生的學習興趣和學習積極性，激發學生的學習求知欲。也有助于培養學生的邏輯推理能力和抽象思維能力。