Question

贮氢合金可催化由CO、合成等有机化工产品的反应。温度为TK时发生以下反应：

① 

② 

③

④

(1)温度为TK时，催化由CO、合成反应的热化学方程式为________。

(2)已知温度为TK时的活化能为，则其逆反应的活化能为________。

(3)时，向一恒压密闭容器中充入等物质的量的和发生上述反应②已排除其他反应干扰，测得物质的量分数随时间变化如下表所示：

时间	0	2	5	6	9	10

若初始投入CO为，恒压容器容积，用表示该反应分钟内的速率________。6分钟时，仅改变一种条件破坏了平衡，则改变的外界条件为________。

(4)下，在恒容密闭容器中，充入一定量的甲醇，发生反应④，若起始压强为，达到平衡转化率为，则反应的平衡常数________用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数，忽略其它反应。

(5)某温度下，将与的混合气体充入容积为的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应③。经过后，反应达到平衡，此时转移电子。若保持体积不变，再充入和，此时________填“”“”或“”。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是________。

的质量不变    混合气体的平均相对分子质量不再改变

    混合气体的密度不再发生改变

(6)已知、时水煤气变换中CO和分压随时间变化关系如下图所示，催化剂为氧化铁。实验初始时体系中的和相等、和相等；已知时的。

时随时间变化关系的曲线是________，时随时间变化关系的曲线是________。

Answer

  降低温度 cd d

【解析】

（1）

，由盖斯定律可知，得到，，则热化学方程式为：；

（2）已知温度为TK时的活化能为，根据正反应的活化能逆反应的活化能，则逆反应的活化能；

（3）根据初始投入CO为，则也为，恒压容器容积，

5min时物质的量分数为，，解得，用表示该反应分钟内的速率；因为此平衡不受压强影响，正反应是放热反应，所以6分钟时，仅改变一种条件破坏了平衡，根据表格数据物质的量分数减小，平衡应正向移动，则改变的外界条件为降低温度；

下，在恒容密闭容器中，充入一定量的甲醇，发生反应，若起始压强为101kPa，达到平衡转化率为，设充入甲醇为amol，

体积不变的密闭容器内，压强之比等于物质的量之比，则，则；则反应的平衡常数；

（5）某温度，将与的混合气体充入容积为的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应：，反应消耗1molCO，反应转移4mol电子，经过后，反应达到平衡，此时转移电子，则反应消耗CO为，

则平衡常数为，

若保持体积不变，再充入和，则浓度商为，反应正向进行，所以此时v(正)>v(逆)；

a．的质量不变，能说明该反应已达到平衡状态，故a不选；

b．反应前后气体分子数不相等，随反应进行混合气体的平均相对分子质量发生变化，则混合气体的平均相对分子质量不再改变，能说明该反应已达到平衡状态，故b不选；

c．v正(CO)=2v正(H2)，正逆反应速率不相等，不能说明该反应已达到平衡状态，故c选；

d．反应物质总质量不变，容器体积不变，密度是一个定值，则混合气体的密度不再发生改变，不能说明该反应已达到平衡状态，故d选；

（6）对于放热反应来说，温度越低，平衡常数越大，所以时平衡常数大于时平衡常数，在和时，平衡常数大于，由此可知，最终平衡时生成物的分压要大于反应物的分压，因此，分压一定比CO要大；再由曲线变化幅度可知，则曲线a、b为氢气的分压曲线，曲线c、d为一氧化碳的分压曲线。因为此反应为放热反应，所以温度越低，氢气的分压就越高，一氧化碳的分压就越低，所以a、b曲线中，曲线b为时随时间变化关系的曲线，曲线c、d中，曲线d为时随时间变化关系的曲线。