Question

【题目】现有反应CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g） ΔH<0，在850℃时，K＝1。

（1）850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO，3.0 mol H2O，1.0 mol CO2和x mol H2，则：

①当x＝5.0时，上述平衡向________（填“正反应”或“逆反应”）方向移动。

②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是________。

（2） 已知在一定温度下：

C（s）＋CO2（g）2CO（g）平衡常数K1；

C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）平衡常数K2；

CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g）平衡常数K；

则K1、K2 、K之间的关系是___________。

（3）某催化反应室中发生的反应为：

CH4（g）＋H2O（g）=CO（g）＋3H2（g） ΔH1＝＋216 kJ·mol－1

CH4（g）＋CO2（g）=2CO（g）＋2H2（g） ΔH2

已知CO（g）＋H2O（g）=CO2（g）＋H2（g） ΔH3＝－44 kJ·mol－1，则ΔH2＝_________。

（4）某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据，将质量相同但状态不同的MnO2分别加入盛有15 ml 5%的H2O2溶液的大试管中，并用带火星的木条测试，结果如下：

MnO2	触摸试管情况	观察结果	反应完成所需的时间
粉末状	很烫	剧烈反应，带火星的木条复燃	3.5 min
块状	微热	反应较慢，火星红亮但木条未复燃	30 min

①写出大试管中发生反应的化学方程式： ，该反应是 反应（填放热或吸热）。

②实验结果表明，催化剂的催化效果与 有关。

Answer 1

【答案】（1）①逆反应②0≤x＜3（2）K=K2/K1（3）＋260kJ·mol－1

（4）①2H2O22H2O+O2↑ 放热②催化剂的状态或催化剂的接触面积

【解析】

试题分析：（1）①此时的浓度商Qc==1.67，大于平衡常数1，故平衡向逆反应方向移动；

②平衡向正反应方向移动，浓度商小于平衡常数，即＜1，解得x＜3，所以0≤x＜3；

（2）反应①C（s）+CO2（g）2CO（g）平衡常数K1=；

反应②C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）平衡常数K2=；

反应③CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g） 平衡常数K=；

所以：K2/K==K1，即K=K2/K1

（3）已知：CH4（g）＋H2O（g）=CO（g）＋3H2（g） ΔH1＝＋216 kJ·mol－1，CH4（g）＋CO2（g）=2CO（g）＋2H2（g） ΔH2，则CO（g）＋H2O（g）=CO2（g）＋H2（g） ΔH3＝ΔH1-ΔH2=－44 kJ·mol－1，则ΔH2＝＋260 kJ·mol－1；

（4）①H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学反应方程式为：2H2O22H2O+O2↑，根据触摸试管的感觉可知，该反应为放热反应；②因在其他条件相同时，粉末状二氧化锰比块状二氧化锰反应所需时间短，说明催化剂接触面积对反应速率有影响。