Question

煤的直接燃烧会对大气造成严重污染，是雾霾形成的一个重要原因。实现煤的清洁利用迫在眉睫。乙醇、甲醇、尿素等均与煤化工相关。

Ⅰ．（1）将煤转化成水煤气可有效提高能源利用率：

C(s)+H₂O(g) CO(g)＋H₂(g) ΔH＝+131.3KJ/mol，反应的平衡常数表达式为K=          。

（2）一定温度下，在体积可变的容器中投入反应物进行此反应，则下列说法正确的是         

A．体系中加入催化剂(其他条件保持不变)，平衡不移动但反应的ΔH 将变大

B．若正、逆反应比值恒定，则说明平衡已建立

C．建立平衡后，加压，气体的平均相对分子质量将增大

D．建立平衡后，加压，平衡向逆方向移动，平衡常数减小

Ⅱ．乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇。

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

在一定压强下，测得上述反应的实验数据如下表。

根据表中数据分析：

（3）上述反应的a          0(填“>”“<”或“=”)

（4）在温度为T₁时，该反应的平衡常数K=1，在2L密闭容器中加入一定量体系各物质，反应的某时刻测得反应体系中各气体均为1mol。

①此时V(CO₂)_正=          V(CO₂)_逆(填“>”“<”或“=”)

②若反应在恒压绝热容器中进行，达平衡后，CO₂的物质的量         

A．大于1mol    B．等于1mol   C．小于1mol   D．不确定

Ⅲ．CO₂亦是合成尿素的重要原料，以CO₂与NH₃为原料合成尿素[化学式为[CO(NH₂)₂]的主要反应如下，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

写出CO₂与NH₃合成尿素和液态水的热化学反应方程式              

Answer

（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】

试题分析：Ⅰ．（1）根据C(s)+H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH＝+131.3KJ/mol，反应的平衡常数表达式为K=[C(CO).C(H2)]/C(H2O)，故答案为：[C(CO).C(H2)]/C(H2O)；

（2）A．催化剂不影响反应的ΔH ，错误；B．若正、逆反应比值恒定，表示正、逆反应速率相等，则说明平衡已建立，正确；C．建立平衡后，加压，平衡逆向移动，气体的平均相对分子质量由=15向18转化，将逐渐增大，正确；D．建立平衡后，温度不变，平衡常数不变，错误；故选BC；

Ⅱ．（3）根据表中数据可知，其他条件不变时，升高温度，CO2的转化率减小，表示平衡逆向移动，说明正反应放热，a＜0，故答案为：＜；

（4）①反应的某时刻测得反应体系中各气体均为1mol，Qc=＞1=K，平衡逆向移动，此时V(CO2)正＜V(CO2)逆，故答案为：<；②若反应在恒压绝热容器中进行，随着反应的进行，反应的温度逐渐降低，降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，重新平衡后，CO2的物质的量可能大于、等于或小于1mol，故选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，依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②+③得到CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式为：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=-87.0KJ/mol；故答案为：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-87.0KJ/mol

考点：考查了热化学方程式书写方法和盖斯定律计算应用、化学平衡的影响因素化学平衡常数的相关知识。