Question

9．化學(xué)在可持續(xù)發(fā)展和能源的綜合利用作出了巨大貢獻(xiàn)．煤、石油、天然氣這些化石能源如何更好的綜合利用，相關(guān)技術(shù)日益成熟，請(qǐng)回答下列問題：
（1）制水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：C（s）+H₂O（g）$\stackrel{高溫}{?}$CO（g）+H₂（g），此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
①此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$；
②下列能增大碳的轉(zhuǎn)化率的措施是BC；（填寫相應(yīng)字母）
A．加入C（s）  B．加入H₂O（g）   C．升高溫度   D．增大壓強(qiáng)
（2）合成氣合成甲醇的主要反應(yīng)是：2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ•mol^-1．T℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160．此溫度下，在2L密閉容器中開始只加入CO、H₂，反應(yīng)10min后測得各組分的物質(zhì)的量如下：

物質(zhì)	H2	CO	CH3OH
物質(zhì)的量（mol）	0.4	0.2	0.8

①該時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率v（H₂）=0.08mol•L^-1•min^-1．
②比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。篤_正＞V_逆 （填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）①平衡常數(shù)表達(dá)式是生成物濃度冪之積比反應(yīng)物濃度冪之積，固體和純液體不代入表達(dá)式；
②在不改變碳的量情況下，改變條件使平衡正向移動(dòng)；
（2）①根據(jù)甲醇的濃度計(jì)算氫氣的濃度變化量，再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（H₂）；
②計(jì)算此時(shí)的濃度商Qc，與平衡常數(shù)比較，判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，據(jù)此解答．

解答 解：（1）①C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$，故答案為：K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$； 
②A．加入C（s），平衡不移動(dòng)，故A錯(cuò)誤； 
B．加入H₂O（g），平衡正向移動(dòng)，碳的轉(zhuǎn)化率變大，故B正確；
C．正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，碳的轉(zhuǎn)化率變大，故C正確；
D．增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，碳的轉(zhuǎn)化率變小，故D錯(cuò)誤；
故選BC；
（2）①由表中數(shù)據(jù)可知，l0min內(nèi)甲醇的濃度變化量為0.4mol/L，故氫氣的濃度變化量為0.4mol/L×2=0.8mol/L，故v（H₂）=$\frac{0.8mol/L}{10min}$=0.08mol/（L•min），
故答案為：0.08；
②由表中數(shù)據(jù)可知，10min時(shí)氫氣的濃度為0.2mol/L、CO的濃度為0.1mol/L、甲醇的濃度為0.4mol/L，則此時(shí)的濃度商Qc=$\frac{0.4}{0．{2}^{2}×0.1}$=100，小于平衡常數(shù)160，故反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，故V_正＞V_逆，故答案為：＞．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡影響因素、反應(yīng)速率計(jì)算、反應(yīng)中能量變化等，難度中等，注意理解掌握平衡常數(shù)的用途．