Question

煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程．
（1）將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣．反應(yīng)為：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ?mol^-1
能使化學反應(yīng)的正反應(yīng)速率加快的措施有

 

（填序號）
①增加C的物質(zhì)的量
②升高反應(yīng)溫度
③隨時吸收CO、H₂轉(zhuǎn)化為CH₃OH
④向體系中充入H₂O（g）
（2）將不同量的CO（g）和H₂O（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：

實 驗 組	溫 度 /℃	起始量/mol		平衡量/mol		達到平衡所需時間/min
		H2O（g）	CO	H2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3

①實驗1中以v（CO₂）表示的反應(yīng)速率為

 

；
②該反應(yīng)的逆反應(yīng)為

 

（填“吸”或“放”）熱反應(yīng)．
（3）在一容積為2L的密閉容器內(nèi)通入2mol（CO）和6molH₂，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0．該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系如圖所示．
①由圖可知反應(yīng)在t₁、t₂、t₃時都達到了平衡，而在t₂、t₈時都改變了條件，試判斷t₈時改變的條件可能是

 

；
②若t₄時降壓，t₅時達到平衡，t₆時增大反應(yīng)物的濃度，請在圖中畫出t₄～t₆時逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系曲線．

Answer 1

考點：化學反應(yīng)速率的影響因素,化學平衡的影響因素,化學反應(yīng)速率變化曲線及其應(yīng)用

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）根據(jù)增大反應(yīng)速率的因素分析；
（2）①由表中數(shù)據(jù)可知，CO的物質(zhì)的量變化量為4mol-2.4mol=1.6mol，根據(jù)v=

△n V

△t

計算v（CO），再利用速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v（CO₂）；
②第二組溫度比第一組高，反應(yīng)物物質(zhì)的量比第一組減半，但是平衡時CO₂的物質(zhì)的量比第一組的一半少，表明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
（3）該反應(yīng)的反應(yīng)物氣體的體積大于生成物氣體的體積，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，結(jié)合逆反應(yīng)速率的變化解答該題；

解答： 解：（1）將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣．反應(yīng)為：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）△H=+131.3kJ?mol^-1
①因為C為固體，所以增加C的物質(zhì)的量，反應(yīng)物的濃度沒變，則反應(yīng)速率不變，故錯誤；
②升高反應(yīng)溫度加快反應(yīng)速率，故正確；
③隨時吸收CO、H₂轉(zhuǎn)化為CH₃OH，則減小生成物的濃度，逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率隨之也減小，故錯誤；
④向體系中充入H₂O（g），增大反應(yīng)物濃度，則正反應(yīng)速率增大，故正確；
故選：②④；
（3）①由表中數(shù)據(jù)可知，CO的物質(zhì)的量變化量為4mol-2.4mol=1.6mol，v（CO=

△n V

△t

=

1.6mol 2L

5min

=0.16mol/L?min，速率之比等于化學計量數(shù)之比，故v（CO₂）=v（CO）=0.16mol/（L?min）=0.16mol/（L?min），
故答案為：0.16mol/（L?min）；
②實驗1中CO的轉(zhuǎn)化率為

4mol-2.4mol

4mol

×100%=40%，實驗2中CO的轉(zhuǎn)化率為

2mol-1.6mol

2mol

×100%=20%，則實驗1的轉(zhuǎn)化率大于實驗2，則說明溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)放熱，逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
故答案為：吸；
（3）①t₈時正逆反應(yīng)速率都增大且相等，平衡不移動，應(yīng)是加入催化劑，
故答案為：使用了催化劑；
②若t₄時降壓，正逆反應(yīng)速率都減小，并且平衡向逆反應(yīng)進行，t₅時達到平衡，t₆時增大反應(yīng)物的濃度，瞬間正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)不變，則t₄～t₆時逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系曲線為
故答案為：圖象．

點評：本題考查了化學平衡影響因素分析，平衡反應(yīng)速率的計算和應(yīng)用等，外界條件對反應(yīng)速率的影響等知識點，注意反應(yīng)前后氣體體積改變的可逆反應(yīng)中，壓強影響平衡的移動，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．