Question

（10分）請回答下列問題：

（1）CH4和H2O在催化劑表面發(fā)生反應CH4＋H2O(g)? CO＋3H2，該反應在不同溫度下的化學平衡常數如下表：

溫度/℃	800	1 000	1 200	1 400
平衡常數	0.45	1.92	276.5	1 771.5

①該反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應

②T ℃時，向1 L密閉容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O(g)，5小時后測得反應體系達到平衡狀態(tài)，此時c(CH4)＝0.5 mol·L－1，計算該溫度下CH4＋H2O(g)CO＋3H2的平衡常數K＝______，該溫度下達到平衡時H2的平均生成速率為_______________

（2）常溫下，取pH＝2的鹽酸和醋酸各100 mL，向其中分別加入適量的Zn粒，反應過程中兩溶液的pH變化如圖所示。則圖中表示醋酸pH變化曲線的是________(填“A”或“B”)。設鹽酸中加入的Zn粒質量為m1，醋酸中加入的Zn粒質量為m2。則m1________m2(填“<”、“＝”或“>”)。

Answer 1

（1） ①吸熱 ②6.75 0.3 mol·L－1·h－1 （2）B <

【解析】

試題分析：（1）①根據表格可知，溫度升高，K值增大，說明該反應是吸熱反應；

CH4 ＋ H2O(g)CO＋3H2

起始濃度 1 1 0 0

變化濃度 0.5 0.5 0.5 1.5

平衡濃度0.5 0.5 0.5 1.5 K=（0.5×1.53）/(0.5×0.5)=6.75

（2） pH＝2的鹽酸和醋酸各100 ml,醋酸是弱酸，PH值相等時醋酸的濃度遠大于鹽酸，隨著氫離子的消耗，醋酸繼續(xù)電離，再到PH=4，醋酸耗時長，則圖中表示醋酸pH變化曲線的是B，設鹽酸中加入的Zn粒質量為m1，醋酸中加入的Zn粒質量為m2。則m1小于m2。

考點：考查反應熱的判斷，平衡常數的計算，化學反應速率的計算，化學圖像等知識。