Question

【題目】煤的直接燃燒會對大氣造成嚴重污染，是霧霾形成的一個重要原因。實現煤的清潔利用迫在眉睫。乙醇、甲醇、尿素等均與煤化工相關。

Ⅰ．（1）將煤轉化成水煤氣可有效提高能源利用率：

C(s)+H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH＝+131.3KJ/mol，反應的平衡常數表達式為K= 。

（2）一定溫度下，在體積可變的容器中投入反應物進行此反應，則下列說法正確的是

A．體系中加入催化劑(其他條件保持不變)，平衡不移動但反應的ΔH 將變大

B．若正、逆反應比值恒定，則說明平衡已建立

C．建立平衡后，加壓，氣體的平均相對分子質量將增大

D．建立平衡后，加壓，平衡向逆方向移動，平衡常數減小

Ⅱ．乙醇是重要的化工產品和液體燃料，可以利用下列反應制取乙醇。

2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH= a KJ/mol

在一定壓強下，測得上述反應的實驗數據如下表。

根據表中數據分析：

（3）上述反應的a 0(填“>”“<”或“=”)

（4）在溫度為T1時，該反應的平衡常數K=1，在2L密閉容器中加入一定量體系各物質，反應的某時刻測得反應體系中各氣體均為1mol。

①此時V(CO2)正= V(CO2)逆(填“>”“<”或“=”)

②若反應在恒壓絕熱容器中進行，達平衡后，CO2的物質的量

A．大于1mol B．等于1mol C．小于1mol D．不確定

Ⅲ．CO2亦是合成尿素的重要原料，以CO2與NH3為原料合成尿素[化學式為[CO(NH2)2]的主要反應如下，已知：

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2 NH4(s) ΔH=+l59.5kJ·mol-1

②NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5kJ·mol-1

③H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ·mol-1

寫出CO2與NH3合成尿素和液態水的熱化學反應方程式

Answer 1

【答案】

（1）[C(CO).C(H2)]/C(H2O) ；（2）BC；

（3）<；（4）①<；②D；

Ⅲ．2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=﹣87.0 kJ·mol﹣1；

【解析】

試題分析：Ⅰ．（1）根據C(s)+H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH＝+131.3KJ/mol，反應的平衡常數表達式為K=[C(CO).C(H2)]/C(H2O)，故答案為：[C(CO).C(H2)]/C(H2O)；

（2）A．催化劑不影響反應的ΔH ，錯誤；B．若正、逆反應比值恒定，表示正、逆反應速率相等，則說明平衡已建立，正確；C．建立平衡后，加壓，平衡逆向移動，氣體的平均相對分子質量由=15向18轉化，將逐漸增大，正確；D．建立平衡后，溫度不變，平衡常數不變，錯誤；故選BC；

Ⅱ．（3）根據表中數據可知，其他條件不變時，升高溫度，CO2的轉化率減小，表示平衡逆向移動，說明正反應放熱，a＜0，故答案為：＜；

（4）①反應的某時刻測得反應體系中各氣體均為1mol，Qc=＞1=K，平衡逆向移動，此時V(CO2)正＜V(CO2)逆，故答案為：<；②若反應在恒壓絕熱容器中進行，隨著反應的進行，反應的溫度逐漸降低，降低溫度，平衡向正反應方向移動，平衡常數增大，重新平衡后，CO2的物質的量可能大于、等于或小于1mol，故選D；

Ⅲ．①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2 NH4(s)ΔH=+l59.5kJ·mol-1，②NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5kJ·mol-1，③H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0kJ·mol-1，依據熱化學方程式和蓋斯定律計算①+②+③得到CO2與NH3合成尿素和液態水的熱化學反應方程式為：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=-87.0KJ/mol；故答案為：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-87.0KJ/mol