16．“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視，已知煤、甲烷等可以與水蒸氣反應生成以CO和H2為主的合成氣，合成氣有廣泛應用．試回答下列問題：
（1）高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一：FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g）；△H＞0．已知在1 100℃時，該反應的化學平衡常數(shù)K=0.263．
①溫度升高，化學平衡移動后達到新的平衡，此時平衡常數(shù)K值增大（填“增大”、“減小”或“不變”）；你判斷的依據(jù)是因為溫度升高平衡朝吸熱反應（即正反應）方向移動，使c（CO2）/c（CO）比值增大．
②1 100℃時測得高爐中，c（CO2）=0.025mol•L-1，c（CO）=0.1mol•L-1，則在這種情況下，該反應向右進行（填“左”或“右”），你判斷的依據(jù)是濃度商Qc=$\frac{c（C{O}_{2}）}{c（CO）}$=$\frac{0/025mol/L}{01mol/L}$=0.25＜0.263．
（2）目前工業(yè)上也可用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇，有關反應為：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）；△H=-49.0kJ•mol-1．現(xiàn)向體積為1L的密閉容器中，充入1mol CO2和3mol H2，反應過程中測得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時間的變化如圖所示．
①從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v（H2）=0.225mol/（L•min）．
②反應達到平衡后，下列措施能使$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（C{O}_{2}）}$增大的是B、D（填符號）．
A．升高溫度     B．再充入H2   C．再充入CO2D．將H2O（g）從體系中分離               E．充入He（g）

分析 （1）①升高溫度平衡向吸熱方向移動，根據(jù)平衡移動的方向判斷平衡常數(shù)K值變化；
②計算濃度商，與平衡常數(shù)比較，可判斷反應是否達到平衡狀態(tài)；
（2）①根據(jù)CO2和CH3OH（g）的濃度隨時間的變化的圖示，先根據(jù)甲醇的濃度變化計算出消耗的氫氣的濃度，再計算出氫氣的平均反應速率；
②使$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（C{O}_{2}）}$增大，反應CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）向著正向移動，據(jù)此根據(jù)平衡移動原理進行分析．

解答 解：（1）①反應吸熱，升高溫度平衡向正反應方向移動，則高爐內(nèi)CO2和CO體積比值增大，平衡常數(shù)K值增大，
故答案為：增大；因為溫度升高平衡朝吸熱反應（即正反應）方向移動，使c（CO2）/c（CO）比值增大；
②1100℃時測得高爐中c（CO2）=0.025mol•L-1，c（CO）=0.1mol•L-1，在這種情況下，濃度商Qc=$\frac{c（C{O}_{2}）}{c（CO）}$=$\frac{0/025mol/L}{01mol/L}$=0.25＜0.263，所以此時反應未達到化學平衡，反應向著正向進行，正反應速率大于逆反應速率；
故答案為：右； 濃度商Qc=$\frac{c（C{O}_{2}）}{c（CO）}$=$\frac{0/025mol/L}{01mol/L}$=0.25＜0.263；
（2）①根據(jù)圖示可知，10min達到平衡狀態(tài)，甲醇濃度為0.75mol/L，由反應CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）可知，消耗氫氣的濃度為：0.75mol/L×3=2.25mol/L，氫氣平均反應速率為：$\frac{2.25mol/L}{10min}$=0.225mol/（L•min），
故答案為：0.225mol/（L•min）；
②$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（C{O}_{2}）}$增大，反應CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）向著正向移動，
A．升高溫度，該反應放熱，升高溫度，平衡向著逆向移動，$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（C{O}_{2}）}$減小，故A錯誤；
B．再充入H2，平衡向著正向移動，$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（C{O}_{2}）}$增大，故B正確；
C．再充入CO2，平衡向著正向移動，但是二氧化碳濃度增加的大于甲醇增大濃度，$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（C{O}_{2}）}$減小，故C錯誤；
D．將H2O（g）從體系中分離，平衡向著正向移動，$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（C{O}_{2}）}$增大，故D正確；
E．充入He（g），各組分濃度不變，平衡不移動，$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（C{O}_{2}）}$不變，故E錯誤；
故選B、D．
故答案為：BD．

點評 本題考查了化學平衡常數(shù)的計算判斷，關鍵理解平衡常數(shù)是隨溫度變化，平衡常數(shù)的計算應用，濃度商和平衡常數(shù)比較判斷反應是否平衡，反應進行的方向，題目難度中等．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

9．常溫下，Ksp（CaSO4）=9×10-6，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示．下列說法正確的是（　�。�
A．在任何溶液中，若有CaSO4沉淀析出，則c（Ca2+）與c（SO42-）一定相等
B．d點溶液通過蒸發(fā)可以變到c點
C．a點對應的Ksp等于c點對應的Ksp
D．b點將有沉淀生成，平衡后溶液中c（SO42-）一定等于3×10-3mol/L

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

7．醫(yī)學上在進行胃腸疾病的檢查時，利用X射線對BaSO4穿透能力較差的特性，常用BaSO4做內(nèi)服造影劑，這種檢查手段稱為鋇餐透視．
Ⅰ．請寫出BaSO4能作為鋇餐透視的另外一個理由：BaSO4既不溶于水，也不溶于酸，可經(jīng)人體排出體外，不會引起B(yǎng)a2+中毒．
Ⅱ．請用文字敘述和離子方程式說明鋇餐透視時為什么不用BaCO3？BaCO3遇到胃酸生成Ba2+會使人中毒，反應離子方程式為：
BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑．
Ⅲ．某課外活動小組為探究BaSO4的溶解度，分別將足量BaSO4放入：
①5mL水
②20mL 0.5mol•L-1的Na2SO4溶液
③40mL 0.2mol•L-1的Ba（OH）2溶液
④40mL 0.1mol•L-1的H2SO4溶液中，溶解至飽和．
（1）以上各溶液中，c（Ba2+）的大小順序正確的是A，BaSO4的溶解度的大小順序為C（填序號）．
A．③＞①＞④＞②B．③＞①＞②＞④
C．①＞④＞③＞②D．①＞③＞④＞②
（2）已知25℃時，Ksp（BaSO4）=1.1×10-10，上述條件下，溶液③中的c（SO42-）為5.5×10-10mol•L-1，溶液②中c（Ba2+）為2.2×10-10mol•L-1．
（3）某同學取同樣的溶液③和溶液④直接混合，則混合溶液的pH為13（假設混合后溶液的體積為混合前兩溶液的體積之和）．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

4．在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關系如表：
t℃70080083010001200
K1.71.11.00.60.4
回答下列問題：
（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}{c（CO）c（{H}_{2}O）}$，該反應為放熱反應（填吸熱或放熱）．
若改變條件使平衡向正反應方向移動，則平衡常數(shù)③（填序號）
①一定不變    ②一定減小     ③可能增大     ④增大、減小、不變皆有可能
（2）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是bc．
（a）容器中壓強不變     （b）混合氣體中c（CO）不變
（c）v逆（H2）=v正（H2O）     （d）c（CO）=c（CO2）
（3）將不同量的CO （g） 和H2O （g） 分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應CO （g）+H2O （g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：
實驗組溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達到平衡所需時間/min
H2OCOCO2CO
A650241.62.45
B900120.41.63
C900abcdt
①實驗A中以υ（H2） 表示的反應速率為0.16mol•L-1•min-1．
②通過計算可知，CO的轉化率實驗A大于 實驗B（填“大于”、“等于”或“小于”），該反應的正反應為放（填“吸”或“放”）熱反應．
③若實驗C要達到與實驗B相同的平衡狀態(tài)，則a、b應滿足的關系是b=2a（用含a、b的數(shù)學式表示）．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

11．t℃時，在體積不變的密閉容器中發(fā)生反應：X（g）+3Y（g）?2Z（g），各組分在不同時刻的濃度如下表：
物質XYZ
初始濃度/（mol•L-1）0.10.20
2min末濃度/（mol•L-1）0.08ab
平衡濃度/（mol•L-1）0.050.050.1
下列說法正確的是（　�。�
A．平衡時，X的轉化率為20%
B．2min時Y的物質的量為0.14
C．增大平衡后的體系壓強，v（正）增大，v（逆）減小
D．2min內(nèi)，用Y的變化量表示的平均反應速率v（Y）=0.03mol•L-1•min-1

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

1．化學平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學反應進行程度的標志，在常溫下，下列反應的平衡常數(shù)的數(shù)值如下：2NO（g）?N2（g）+O2（g）　K1=1×1030
2H2（g）+O2（g）?2H2O（l）　K2=2×1081
2CO2（g）?2CO（g）+O2（g）　　K3=4×10-92以下說法正確的是（　�。�
A．常溫下，NO分解產(chǎn)生O2的反應平衡常數(shù)表達式為K1=[N2][O2]
B．常溫下，水分解產(chǎn)生O2，此時平衡常數(shù)的數(shù)值約為5×10-80
C．常溫下，NO、H2O、CO2三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序為NO＞H2O＞CO2
D．以上說法都不正確

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

8．高鐵酸鉀（K2FeO4）在水中的反應為4FeO42-+10H2O?4Fe（OH）3+8OH-+3O2．圖1是25℃時K2FeO4在不同pH溶液中濃度的變化情況，圖2是K2FeO4在不同溫度時溶液濃度的變化情況．

①pH=4.74時，反應從開始到800min時平均反應速率v（OH-）=0.001375mol•L-1•min-1．
②圖1在800min后，三種溶液中的c（FeO42-）均不再改變．隨著pH的變大，此反應的平衡常數(shù)K不變（填“變大”、“變小”或“不變”）．
③圖2在240min后，四種溶液中FeO42-的濃度不再變化，下列說法正確的是ad
a．上述反應的△H＞0            b．升高溫度，該反應pH減小
c．溫度越高，反應速率越慢      d．加入鹽酸，F(xiàn)eO42-的濃度減小
④FeO42-在水溶液中的存在形態(tài)如圖3所示．下列說法正確的是
A．不論溶液酸堿性如何變化，鐵元素都有4種存在形態(tài)
B．向pH=10的這種溶液中加硫酸至pH=2，HFeO4-的分布分數(shù)逐漸變大
C．向pH=6的這種溶液中加KOH溶液，發(fā)生反應的離子方程式為：HFeO4-+OH-=FeO42-+H2O
⑤高鐵酸鉀（K2FeO4）具有極強的氧化性，是一種優(yōu)良的水處理劑．
已知：4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3+8OH-+3O2，K2FeO4在處理水的過程中所起的作用是殺菌消毒、吸附懸浮物．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

5．未來新能源的特點是資源豐富，在使用時對環(huán)境無污染或污染很小，且可以再生．下列符合未來新能源標準的是（　�。�
①天然氣�、诿骸、蹥淠堋、苁汀、萏柲堋、奚镔|能�、唢L能．
A．僅①③⑤⑥B．僅③⑤⑥⑦C．僅⑤⑥⑦D．僅③④⑥⑦

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

6．下列A、B、C、D是中學常見的混合物分離或提純的基本裝置．

請根據(jù)混合物分離或提純原理，回答在下列實驗中需要使用哪種裝置．將A、B、C、D填入適當?shù)目崭裰校?br />（1）除去Ca（OH）2溶液中懸浮的CaCO3B    
（2）從碘水中提取碘C
（3）用自來水制取蒸餾水A               
（4）分離植物油和水C
（5）與海水曬鹽原理相符的是D．

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