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” )。
(1) 2ΔH- 1ΔH; (2) ①. aK x ②. akx K x; (3) ①. 5 56yy- ②. 261yy- ③. a; (4) 减小; (5) 不变