Question

10．實(shí)施以減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策，是應(yīng)對全球氣候問題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇．化工行業(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求．試運(yùn)用所學(xué)知識，解決下列問題：
（1）已知某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為：K=$\frac{c（{H}_{2}C（CO））}{C（{H}_{2}O）}$，它所對應(yīng)的化學(xué)方程式為：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）
（2）已知在400℃時(shí)，N₂ （g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0  的K=0.5，則400℃時(shí)，在0.5L的反應(yīng)容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，一段時(shí)間后，測得N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol，則此時(shí)反應(yīng)V（N₂）_正=V（N₂）_逆（填：＞、＜、=、不能確定）．
欲使得該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率加快，同時(shí)使平衡時(shí)NH₃的體積百分?jǐn)?shù)增加，可采取的正確措施是a（填序號）
a．縮小體積增大壓強(qiáng)    b．升高溫度   c．加催化劑   d．使氨氣液化移走
（3）在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：A（g）+3B（g）?2C（g）+D（s）△H，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下表：

t/K	300	400	500	…
K/（mol•L-1）2	4×106	8×107	K1	…

請完成下列問題：
①判斷該反應(yīng)的△H＞0（填“＞”或“＜”）
②在一定條件下，能判斷該反應(yīng)一定達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是cd（填序號）．
a．3v（B）_（正）=2v（C）_（逆）b．A和B的轉(zhuǎn)化率相等
c．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變   d．混合氣體的密度保持不變．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)平衡常數(shù)的定義判斷反應(yīng)的方程式；
（2）計(jì)算濃度商和平衡常數(shù)減小比較判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，若Q=K，反應(yīng)達(dá)到平衡，Q＜K，反應(yīng)正向進(jìn)行，Q＞K反應(yīng)逆向進(jìn)行；使得該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率加快，同時(shí)使平衡時(shí)NH₃的體積百分?jǐn)?shù)增加，需要改變條件 滿足化學(xué)反應(yīng)速率增大，且平衡正向進(jìn)行；
（3）分析圖表平衡常數(shù)溫度升高，平衡常數(shù)增大，平衡正向進(jìn)行，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；結(jié)合平衡移動原理分析，正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變分析選項(xiàng)．

解答 解：（1）平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，平衡常數(shù)中，分子為生成物，分母為反應(yīng)物，再結(jié)合質(zhì)量守恒定律，所以該反應(yīng)的方程式為C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），
故答案為：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）；
（2）一段時(shí)間后，當(dāng)N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量分別為2mol/L、1mol/L、2mol/L時(shí)，Qc=$\frac{4×4}{4×{2}^{3}}$=0.5，所以該狀態(tài)是平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率相等，
欲使得該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率加快，同時(shí)使平衡時(shí)NH₃的體積百分?jǐn)?shù)增加，
a．反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，縮小體積增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大，平衡逆向進(jìn)行，故a正確；
b．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，速率增大，平衡逆向進(jìn)行，故b錯(cuò)誤；  
c．加催化劑改變反應(yīng)速率，不改變平衡，故c錯(cuò)誤；
d．使氨氣液化移走，平衡正向進(jìn)行，反應(yīng)速率減小，故d錯(cuò)誤；
故答案為：=；a；
（3）①圖表分析可知，平衡常數(shù)隨溫度升高增大，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，△H＞0，
故答案為：＞； 
②A（g）+3B（g）?2C（g）+D（s）△H＞0，
a．反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比，2v（B）_（正）=3v（C）_（逆），說明C的正逆反應(yīng)速率相同，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，但3v（B）_（正）=2v（C）_（逆）不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；
b．A和B的轉(zhuǎn)化率相等與起始量、變化量有關(guān)，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故b錯(cuò)誤；
c．反應(yīng)前后氣體體積減小，容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故c正確；  
d．反應(yīng)前后氣體質(zhì)量減小，體積不變，混合氣體的密度保持不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故d正確；
故答案為：cd．

點(diǎn)評 本題考查根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)書寫化學(xué)方程式、平衡移動相關(guān)計(jì)算等，題目較為綜合，涉及多方面的知識，題目難度中等，注意平衡標(biāo)志判斷．