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）已知某反應的平衡表達式為：

它所對應的化學反應為：__________

（2）已知在400℃時，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0的K=0.5，則400℃時，在0.5L的反應容器中進行合成氨反應，一段時間后，測得N2、H2、NH3的物質的量分別為2mol、1mol、2mol，則此時反應v(N2)正_____v(N2)逆(填:＞、＜、=、不能確定);欲使得該反應的化學反應速率加快，同時使平衡時NH3的體積分數增加，

可采取的正確措施是____________(填序號)

A. 縮小體積增大壓強 B.升高溫度 C.加催化劑 D.使氨氣液化移走

（3）在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：

A(g)+3B(g) 2C(g)+D(s) ΔH，其化學平衡常數K與溫度t的關系如下表：

t/K	300	400	500	……
K/(mol·L-1)2	4×106	8×107	K1	……

請完成下列問題:

①判斷該反應的ΔH _______0(填“＞”或“＜”)

②在一定條件下，能判斷該反應一定達化學平衡狀態的是________ (填序號)。

A. 3v(B)(正)=2v(C)(逆) B.容器內壓強保持不變

C.A和B的轉化率相等 D.混合氣體的密度保持不變

Answer 1

【答案】 C（s）+H2O (g) H2(g) + CO(g) = A ＞ BD

【解析】（1）平衡表達式為：K= C(H2)×C(CO)/ C(H2O)，生成物為CO、H2，反應物含有H2O，三者化學計量數分別為1、1、1，根據元素守恒，故另一反應物為固體C，反應中它所對應反應的化學方程式為C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）；

（2）一段時間后，測得N2、H2、NH3的物質的量分別為2mol、1mol、2mol，則c（N2）=4mol/L，c（H2）=2mol/L，c（NH3）=4mol/L，則Q= c2(NH3)/ c(N2)c3(H2)== 42/4×23===0.5，說明反應達到平衡狀態，則有v（NH3）正=v（NH3）逆。

欲使得該反應的化學反應速率加快，同時使平衡時NH3的體積百分數增加，

A．反應是氣體體積減小的反應，縮小體積增大壓強，反應速率增大，平衡逆向進行，故A正確；

B．反應是放熱反應，升高溫度，速率增大，平衡逆向進行，故B錯誤；

C．加催化劑改變反應速率，不改變平衡，故C錯誤；

D．使氨氣液化移走，平衡正向進行，反應速率減小，故D錯誤；故答案為：=；A；

（3）A（g）+3B（g）2C（g）+D（s），反應是氣體體積減小的反應，①平衡常數隨溫度變化，溫度越高，平衡常數越大，平衡正向進行，正反應方向是吸熱反應，△H＞0，故答案為：＞；

②化學平衡標志是正逆反應速率相同，各組分含量保持不變；
A．反應速率之比等于化學方程式計量數之比，為正反應速率之比，2υ（B）正=3υ（C）逆，說明反應達到化學平衡狀態，3υ（B）正=2υ（C）逆，比值錯誤，故A錯誤；

B．反應是氣體體積減小的反應，容器內壓強保持不變說明反應達到平衡狀態，故B正確；

C．轉化率和起始量變化量有關，A和B的轉化率相等不能說明反應達到平衡狀態，故C錯誤；

D．反應前后氣體質量減小，容器體積不變，平衡移動，密度變化，所以混合氣體的密度保持不變說明反應達到平衡狀態，故D正確；故答案為：BD；