【正文】 一種重要氣源，它的主要成分是CO，但由于CO有毒，所以煤氣廠技術人員利用以下反應，將部分CO轉(zhuǎn)換成H2，CO+H2O CO2+H2，其化學平衡常數(shù)K與溫度t的關系如下表：t（℃）70080083010001200K（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=__________________，該反應為________反應（填“吸熱”或“放熱”）。（2）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是_____________（填選項編號）。A．容器中的壓強不變 B．V逆（H2）= V正（H2O）C．混合氣體中c（CO2）不變 D．c（CO2）=c（CO）（3）上述反應的平衡混合物中，碳的氧化物中碳、氧元素的質(zhì)量比可能是________。A．3∶4 B．3∶5 C．3∶6 D．3∶8（4）現(xiàn)有COx表示平衡混合物中碳的氧化物的組成，則表示x與反應CO+H2OCO2+H2中H2產(chǎn)率關系正確的是_________________。【答案】K= 放熱 BC BC B 【解析】【分析】(1)化學平衡常數(shù)是利用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積得到；分析圖表數(shù)據(jù)，平衡常數(shù)隨溫度升高減小，升溫平衡逆向進行，正反應是放熱反應；(2)反應達到平衡的標志是正逆反應速率相同，個組分含量保持不變分析選項；(3)上述反應的平衡混合物中是CO和CO2的混合物，m(C)：m(O)介于CO和CO2之間；(4)當全為CO時沒有氫氣生成，當全為二氧化碳時，氫氣產(chǎn)率最高。【詳解】(1)化學平衡常數(shù)是利用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積得到，CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)，反應的平衡常數(shù)K＝；分析圖表數(shù)據(jù)，平衡常數(shù)隨溫度升高減小，依據(jù)化學平衡移動原理可知，升溫平衡逆向進行，逆向為吸熱反應，正反應是放熱反應；(2)反應達到平衡的標志是正逆反應速率相同，各組分含量保持不變，反應是氣體體積不變的放熱反應；A．反應前后氣體體積不變，容器中壓強不變不能說明反應達到平衡狀態(tài)，A不符合；B．氫氣和水的化學計量數(shù)之比為1：1，所以v逆(H2)＝v正(H2O)，說明正逆反應速率相等，B符合；C．混合氣體中c(CO2)不變，則各物質(zhì)的濃度保持不變，反應達到平衡狀態(tài)，C符合；D．c(CO)＝c(CO2)和起始量消耗量有關，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，D不符合；故答案為：BC；(3)上述反應的平衡混合物中是CO和CO2的混合物，m(C)：m(O)介于CO和CO2之間，即介于3：4和3：8之間，答案為：BC；(4)當全為CO時沒有氫氣生成，當全為二氧化碳時，氫氣產(chǎn)率最高，所以B圖符合。14．2019年10月22日，位于資陽市境內(nèi)的“安岳氣田”，歷史性突破10億立方米大關。“安岳氣田”的開發(fā)，將惠及川渝地區(qū)天然氣供給，促進地方經(jīng)濟社會的發(fā)展。對天然氣的高效利用不僅能緩解大氣變暖，而且對日益枯竭的石油資源也有一定的補充作用。(1)已知甲烷臨氧耦合CO2重整反應有：反應I：2CH4(g)＋O2(g)2CO(g)＋4H2(g) △H＝－ kJmol－1反應II：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) △H＝＋ kJmol－1已知斷裂1 mol化學鍵所需的能量：①a＝_________。②寫出表示CO燃燒熱的熱化學方程式：____________________________________。(2)在兩個體積均為2L的恒容密閉容器中，起始時按表中相應的量加入物質(zhì)，在溫度為753K下進行(1)中反應II(不發(fā)生其它反應)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如下表所示：①若容器A中反應從開始到平衡所用的時間為t min，則t min內(nèi)該反應的平均反應速率為：v(CO2)＝_________(用含t的表達式表示)。②溫度為753K時該反應的平衡常數(shù)K＝_________；容器B中的反應起始時將_________移動(填“正向”、“逆向”或“不”)。③該反應達到平衡時，其他條件不變，若升高溫度，此時v正_________ v逆(填“”、“＝”或“”)。④當容器A、B中的反應均達到平衡時，容器中n(CO)滿足的關系：2n(CO)A______n(CO)B(填“”、“＝”或“”)。(3)將CH4(g)和O2(g)以物質(zhì)的量比為4：3充入盛有催化劑的恒容密閉容器內(nèi)，發(fā)生(1)中反應I，相同時間段內(nèi)測得CO的體積分數(shù)[φ(CO)]與溫度(T)的關系如圖如示。bc段CO的體積分數(shù)[φ(CO)]降低的主要原因是____________________________________?！敬鸢浮? CO(g)＋1/2O2(g)= CO2(g) △H= kJmol－1 (molL1min1) 1 逆向 b點反應達到平衡后，因為正反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，故溫度越高，CO的體積分數(shù)就越小 【解析】【分析】（1）①反應II的△H＝E(反應物的總鍵能)E(生成物的總鍵能)；②(反應I)(1/2)( 反應II)得：CO(g)＋1/2O2(g)= CO2(g)；（2）①容器A中反應從開始到平衡所用的時間為t min，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，可以計算出反應中消耗CO2的物質(zhì)的量，然后計算出反應速率；②結合圖中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，計算出平衡時c(CH4)、c(CO2)、c(CO)、c(H2)，求出K；利用Qc與K的大小關系判斷v正、v逆大小；③因為該反應正反應為吸熱反應，該反應達到平衡時，其他條件不變，若升高溫度，平衡向正向移動；④由②可知當容器A、B中的反應均達到平衡時，容器中n(CO)滿足的關系；（3）結合圖像和題中信息判斷。【詳解】（1）①反應II的△H＝E(反應物的總鍵能)E(生成物的總鍵能)=(4414+2728)(2a+2436)= ＋，a=；②(反應I))( 反應II)得：CO(g)＋1/2O2(g)= CO2(g) △H＝(1/2) (－ kJmol－1) ( ＋ kJmol－1)= kJmol－1；（2）①容器A中反應從開始到平衡所用的時間為t min，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，v(CO2)＝()/[( 2L) (t min)]=(molL1min1)；②CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，故平衡時n(CH4)=n(CO2)= ，n(CO)=n(H2)=1mol，c(CH4)=c(CO2)==，c(CO)=c(H2)==，該反應的平衡常數(shù)K＝()/()=1；容器B中的c(CH4)=c(CO2)= =，c(CO)=c(H2)==1mol/L，Qc=(1212)/()=4K，故容器B中的反應起始時將逆向移動；③因為該反應正反應為吸熱反應，該反應達到平衡時，其他條件不變，若升高溫度，平衡向正向移動，v正 v逆；④由②可知當容器A、B中的反應均達到平衡時，容器中n(CO)滿足的關系：2n(CO)An(CO)B；（3）T2之前，反應沒有達到平衡，溫度越高，反應速率越快，相同時間內(nèi)生成的CO越多，b點反應達到平衡后，因為正反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，故溫度越高，CO的體積分數(shù)就越小?！军c睛】本題考查化學反應速率、平衡常數(shù)、平衡移動方向等知識，考生應該熟練的從圖中提取信息，分析信息，然后去解決問題。15．碳循環(huán)的途徑之一是：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+，在容積為2L的密閉容器中充入1molCO2和3molH2，在兩種不同的實驗條件下進行反應，測得CH3OH(g)的物質(zhì)的量隨時間變化情況如圖所示：（1）前5min內(nèi)實驗①的平均反應速率v(H2)=__mol/(Lmin)。（2）能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是__（填編號）。，同時生成1molH2O(CO2)=v正(H2)（3）與①相比，②僅改變一種反應條件，所改變的條件和判斷的理由分別是__。（4）在一定溫度下，活塞的一端與大氣相通，反應達到平衡后。，則可采取的措施是__；欲使反應的K減小，可以采取的措施是__。【答案】 c、d 增大壓強，因為與①相比，②的反應速率增大，平衡正向移動，符合增大壓強的情況 降溫 升溫 【解析】【分析】【詳解】（1）根據(jù)三段式從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H2)= =?L?1?min?1；（2）a．各物質(zhì)都為氣體，容器的體積不變，混合氣體的總質(zhì)量不變，密度自始至終為定值，不能說明可逆反應到達平衡，故A不符合題意；b．單位時間內(nèi)每消耗3molH2，同時生成1molH2O，都表示正反應速率，不能說明可逆反應到達平衡，故b不符合題意；c．CO2的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變，說明可逆反應到達平衡，故c符合題意；d．3v逆(CO2)=v正(H2)，即v正(H2)：v逆(CO2)=3：1，等于化學計量數(shù)之比，說明到達平衡，故d符合題意；故選：cd；（3）溫度升高、反應速率加快，平衡向逆反應方向移動，不符合題意；壓強增大，反應速率加快，平衡向正反應方向移動，符合題意；故答案為：增大壓強；因為與①相比，②的反應速率增大，平衡正向移動，符合增大壓強的情況；（4）反應達到平衡后，，由于壓強不變，只能通過溫度的改變使得平衡正向移動，降低溫度，平衡向放熱的方向，即正反應方向移動，升高溫度，平衡向吸熱的方向，即逆反應方向移動，平衡常數(shù)減小，故答案為：降溫；升溫。