一定条件下，水气变换反应 2 2 2CO H O CO H…——2023 高考化学第 18 题答案解析

20. 一定条件下，水气变换反应 2 2 2CO H O CO H+ +ƒ的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程，
研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分子反应：
Ⅰ． 2HCOOH CO H O( )+ƒ快
Ⅱ． 2 2HCOOH CO H+ƒ慢
研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，H+仅对反应Ⅰ有催加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡

后始终处于平衡状态。忽略水电离，其浓度视为常数。回答下列问题：
（1）一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为 1ΔH、 2ΔH，则该条件下水气变换反应的焓变Δ$H=_____($用
含 1 2ΔHΔH、的代数式表示)。
（2）反应Ⅰ正反应速率方程为： $v kc H c HCOOH+=$ ×，k 为反应速率常数。 1T温度下，HCOOH电
离平衡常数为 aK，当HCOOH平衡浓度为 1xmol L-×时，H+浓度为_____ 1mol L-×，此时反应Ⅰ应速率
$v=_____ 1 1mol L h- -$× ×(用含 aK x、和 k 的代数式表示)。
（3） 3T温度下，在密封石英管内完全充满 11.0mol L HCOOH-×水溶液，使HCOOH分解，分解产物均
完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。 1t时刻测得
2CO CO、的浓度分别为 1 10.70mol L 0.16mol L- -× ×，反应Ⅱ达平衡时，测得 2H的浓度为 1ymol L-×。体
系达平衡后
$2c COc CO=_____($用含 y 的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数为_____。
相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有 10.10mol L-×盐酸，则图示点a b c d、、、中，CO的浓度
峰值点可能是_____(填标号)。与不同盐酸相比，CO达浓度峰值时， 2CO浓度_____(填“增大”“减小”
或“不变” )，
c COc HCOOH的反应_____(填“增大”“减小”或“不变” )。