Question

【題目】貯氫合金可催化由CO、合成等有機化工產品的反應。溫度為TK時發生以下反應：

①

②

③

④

(1)溫度為TK時，催化由CO、合成反應的熱化學方程式為________。

(2)已知溫度為TK時的活化能為，則其逆反應的活化能為________。

(3)時，向一恒壓密閉容器中充入等物質的量的和發生上述反應②已排除其他反應干擾，測得物質的量分數隨時間變化如下表所示：

時間	0	2	5	6	9	10

若初始投入CO為，恒壓容器容積，用表示該反應分鐘內的速率________。6分鐘時，僅改變一種條件破壞了平衡，則改變的外界條件為________。

(4)下，在恒容密閉容器中，充入一定量的甲醇，發生反應④，若起始壓強為，達到平衡轉化率為，則反應的平衡常數________用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓總壓物質的量分數，忽略其它反應。

(5)某溫度下，將與的混合氣體充入容積為的密閉容器中，在催化劑的作用下發生反應③。經過后，反應達到平衡，此時轉移電子。若保持體積不變，再充入和，此時________填“”“”或“”。下列不能說明該反應已達到平衡狀態的是________。

的質量不變 混合氣體的平均相對分子質量不再改變

混合氣體的密度不再發生改變

(6)已知、時水煤氣變換中CO和分壓隨時間變化關系如下圖所示，催化劑為氧化鐵。實驗初始時體系中的和相等、和相等；已知時的。

時隨時間變化關系的曲線是________，時隨時間變化關系的曲線是________。

Answer 1

【答案】 降低溫度 cd d

【解析】

（1）

，由蓋斯定律可知，得到，，則熱化學方程式為：；

（2）已知溫度為TK時的活化能為，根據正反應的活化能逆反應的活化能，則逆反應的活化能；

（3）根據初始投入CO為，則也為，恒壓容器容積，

5min時物質的量分數為，，解得，用表示該反應分鐘內的速率；因為此平衡不受壓強影響，正反應是放熱反應，所以6分鐘時，僅改變一種條件破壞了平衡，根據表格數據物質的量分數減小，平衡應正向移動，則改變的外界條件為降低溫度；

下，在恒容密閉容器中，充入一定量的甲醇，發生反應，若起始壓強為101kPa，達到平衡轉化率為，設充入甲醇為amol，

體積不變的密閉容器內，壓強之比等于物質的量之比，則，則；則反應的平衡常數；

（5）某溫度，將與的混合氣體充入容積為的密閉容器中，在催化劑的作用下發生反應：，反應消耗1molCO，反應轉移4mol電子，經過后，反應達到平衡，此時轉移電子，則反應消耗CO為，

則平衡常數為，

若保持體積不變，再充入和，則濃度商為，反應正向進行，所以此時v(正)>v(逆)；

a．的質量不變，能說明該反應已達到平衡狀態，故a不選；

b．反應前后氣體分子數不相等，隨反應進行混合氣體的平均相對分子質量發生變化，則混合氣體的平均相對分子質量不再改變，能說明該反應已達到平衡狀態，故b不選；

c．v正(CO)=2v正(H2)，正逆反應速率不相等，不能說明該反應已達到平衡狀態，故c選；

d．反應物質總質量不變，容器體積不變，密度是一個定值，則混合氣體的密度不再發生改變，不能說明該反應已達到平衡狀態，故d選；

（6）對于放熱反應來說，溫度越低，平衡常數越大，所以時平衡常數大于時平衡常數，在和時，平衡常數大于，由此可知，最終平衡時生成物的分壓要大于反應物的分壓，因此，分壓一定比CO要大；再由曲線變化幅度可知，則曲線a、b為氫氣的分壓曲線，曲線c、d為一氧化碳的分壓曲線。因為此反應為放熱反應，所以溫度越低，氫氣的分壓就越高，一氧化碳的分壓就越低，所以a、b曲線中，曲線b為時隨時間變化關系的曲線，曲線c、d中，曲線d為時隨時間變化關系的曲線。