2019届高三化学复习主观题一遍过专题22平衡图像专练.docx

专题22 平衡图像专练1二甲醚(CH3OCH3)重整制取H2，具有无毒、无刺激性等优点。回答下列问题：(1) CH3OCH3和O2发生反应I：CH3OCH3(g)+1/2O2(g)=2CO(g)+3H2(g) H已知：CH3OCH3(g) CO(g)+H2(g)+CH4 (g) H1CH4 (g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O (g) H2H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H3保持温度和压强不变，分别按不同进料比通入CH3OCH3和O2，发生反应I。测得平衡时H2的体积百分含量与进料气中n(O2)/n(CH3OCH3)的关系如图所示。当n(O2)/n(CH3OCH3)0.6时，H2的体积百分含量快速降低，其主要原因是_(填标号)。A过量的O2起稀释作用B过量的O2与H2发生副反应生成H2OC n(O2)/n(CH3OCH3)0.6平衡向逆反应方向移动(2)T时，在恒容密闭容器中通入CH3OCH3，发生反应II：CH3OCH3(g)CO(g)+H2(g)+CH4(g)，测得容器内初始压强为41.6 kPa，反应过程中反应速率v(CH3OCH3)时间t与CH3OCH3分压P(CH3OCH3)的关系如图所示。t=400 s时，CH3OCH3的转化率为_(保留2位有效数字)；反应速率满足v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3),k=_s-1；400 s时v(CH3OCH3)=_kPas-1。【答案】 B 16% 4.410-4 1.6510-2 【解析】(1) 反应I：CH3OCH3(g)+1/2O2(g) 2CO(g)+3H2(g)，由信息可知，过量的O2与H2发生副反应生成H2O，使H2的体积百分含量快速降低，A、C选项不能说明H2的体积百分含量快速降低，故选B；故答案为：B；(2)设起始时CH3OCH3的物质的量为n，则CH3OCH3(g)CO(g)+H2(g)+CH4(g)，起始量（mol） n 0 0 0转化量（mol） n n n n400 s时（mol）n- n n n n 总物质的量：n+2n根据等温等容条件下，压强之比等于物质的量之比，有=，解得=0.16=16%；由图象可知，当P(CH3OCH3)=10.0kPa时，v(CH3OCH3)=4.410-3kPas-1，根据v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3)，n=1，则k=s-1=4.410-4 s-1；由图象可知，400 s时P(CH3OCH3)=35.0kPa，则v(CH3OCH3)= =1.6510-2kPas-1。故答案为：16%；4.410-4；1.6510-2。2中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢，在气相中经自由基偶联反应生成乙烯，如图所示。 （1）已知相关物质的燃烧热如上表，写出甲烷制备乙烯的热化学方程式_。（2）在400 时，向初始体积1 L的恒压反应器中充入1 molCH4，发生上述反应，测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%。则：若容器体积固定，不同压强下可得变化如下图，则压强的关系是_。实际制备C2H4时，通常存在副反应：2CH4(g) C2H6(g)H2(g)。反应器和CH4起始量不变，不同温度下C2H6和C2H4的体积分数与温度的关系曲线如图。A在200 时，测出乙烷的量比乙烯多的主要原因可能是_。B400时，C2H4、C2H6的体积分数分别为20.0%、6.0%，则体系中CH4的体积分数是_。【答案】2CH4（g）C2H4（g）+2H2（g）H=+202.0kJ/mol p1p2 在200时，乙烷的生成速率比乙烯的快 28% 【解析】 (1)根据表格中数据有：H2(g)+ O2(g)H2O(l)H1=-285.8kJ/mol，CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H2=-890.3kJ/mol，C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)H3=-1411.5kJ/mol，甲烷制备乙烯的化学方程式为：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)，根据盖斯定律，将2-2得到，2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) H=2H2-H3-2H1 =+202.5kJ/mol，故答案为：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)H=+202.5 kJ/mol；(2)若容器体积固定，2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)，反应为气体分子数增多的反应，温度相同时，压强增大不利于反应正向进行，CH4的平衡转化率降低，因此p1p2，故答案为：p1p2；A.根据图象，200时，测出乙烷的量比乙烯多，是因为生成乙烷的反应速率较快，故答案为：在200时，乙烷的生成速率比乙烯的快；B.设最终气体的总物质的量为x，则C2H4为0.2x、C2H6为0.06x，根据2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)和2CH4(g) C2H6(g)H2(g)可知，生成的氢气为0.4x+0.06x=0.46x，则含有的甲烷为x-(0.2x+0.06x+0.46x)=0.28x，因此体系中CH4的体积分数=100%=28%，故答案为：28%。3随着科技的进步，合理利用资源、保护环境成为当今社会关注的焦点。甲胺铅碘(CH3NH3PI3)引用作新敏化太阳能电池的敏化剂，可由CH3NH2、PbI2及HI为原料合成。回答下列问题：制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g) H1。（1）上述反应中所需的甲醇可以利用甲烷为原料在催化剂作用下直接氧化来合成。煤炭中加氢气可发生反应：C(s)+2H2(g)CH4(g) H2。在密闭容器中投入碳和H2，控制条件使其发生该反应，测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图中曲线所示。该反应的H2_0(填“” 、“”、“ 随着温度升高，碳的平衡转化率增大，平衡向正反应方向移动，故该反应为吸热反应 66.7% 不变 B 【解析】（1）由图可知，随着反应温度升高，碳的平衡转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，故答案为：；随着温度升高，碳的平衡转化率增大，平衡向正反应方向移动，故该反应为吸热反应；在4MPa、1100K时，图中X点没有达到平衡，碳的转化率有增大趋势，说明反应向正反应方向进行，则v正(H2) v逆(H2)；由题给数据建立如下三段式：C(s)+2H2(g)CH4(g)起（mol） 1 2 0变（mol） 0.8 1.6 0.8平（mol） 0.4 0.8由三段式可得CH4的体积分数为；温度不变，平衡常数不变，故答案为：；66.7%；不变；由图可知条件为6MPa 1000K时，碳的转化率高于5MPa 800K，与10MPa 1000K和10MPa 1100K相差不大，从节约能源的角度考虑6MPa 1000K是较好的选择，故答案为：B。4以高纯H2为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点，但燃料中若混有CO将显著缩短电池寿命。(1)工业上用CH4与水蒸气在一定条件下制取H2，原理为：CH4(g) + H2O(g)=CO(g) + 3H2(g) H = + 203 kJmol1该反应逆反应速率表达式为：v逆=kc(CO) c3(H2)，k 为速率常数，在某温度下测得实验数据如表：CO浓度(molL1)H2浓度(molL1)逆反应速率(molL1min1)0.05c14.8c2c119.2c20.158.1由上述数据可得该温度下，该反应的逆反应速率常数 k为_L3mol3min1。在体积为3 L的密闭容器中通入物质的量均为3 mol的CH4和水蒸气，在一定条件下发生上述反应，测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如图所示：则压强Pl_P2（填“大于”或“小于”）；N点v正_M点v逆（填“大于”或“小于”）；求Q点对应温度下该反应的平衡常数K=_。平衡后再向容器中加入1 mol CH4和1 mol CO，平衡_移动（填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不”）。【答案】 1.2104 大于 小于 48 (mol/L)2 正反应方向 【解析】 (1)根据v逆=kc(CO)c3(H2)，由表中数据，c13=mol3/L3，则c2=0.2mol/L，所以k= L3mol3min1=1.2104 L3mol3min1；反应为气体分子数增多的反应，随着反应的进行，体系压强增大，增大压强不利于反应正向进行，所以压强p1大于p2；M、N都处于平衡状态，该点的正反应速率等于逆反应速率。由于温度：MN，压强：MN，升高温度或增大压强都会使化学反应速率加快，因此N点v正M点v逆； CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)起始(mol) 3 3 0 0转化(mol) -x -x x 3x平衡(mol) 3-x 3-x x 3x所以可得=60%，解得x=2，所以平衡时c(CH4)=mol/L，c(H2O)=mol/L，c(CO)=mol/L，c(H2)=2mol/L，则化学平衡常数为K=48mol2/L2；若平衡后再向容器中加入1 mol CH4和1 mol CO，则c(CH4)=mol/L，c(CO)=1mol/L，Qc=K，所以化学平衡正向移动直至达到化学平衡。5镓(Ga)与铝位于同一主族，金属镓的熔点是29.8，沸点是2403，是一种广泛用于电子工业和通讯领域的重要金属。(1)在密闭容器中充入一定量的Ga与NH3发生反应，实验测得反应平衡体系中NH3的体积分数与压强P和温度T的关系曲线如图所示。图中A点和C点化学平衡常数的大小关系是：KA_KC，(填“”)，理由是_。在T1和P6条件下反应至3min时达到平衡，此时改变条件并于D点处重新达到平衡，H2的浓度随反应时间的变化如下图所示(34 min的浓度变化未表示出来），则改变的条件为_(仅改变温度或压强中的一种）。【答案】 该反应是放热反应，其他条件一定时，温度升高，平衡逆向移动，NH3的体积分数增大，K减小，所以KAKC 增大容器体积（或减小压强） 【解析】(1)2Ga(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g)H=-30.9kJ/mol，为放热反应，对于放热反应而言，温度升高，平衡逆向移动，K减小，A点平衡常数小于C点平衡常数，故答案为：；该反应是放热反应，其他条件一定时，温度升高，平衡逆向移动，NH3的体积分数增大，K减小，所以KAKC；根据图2，4min是氢气的浓度降低，则改变的外界条件是降低压强，或增大容器体积，使气体的体积增大，氢气的浓度减小，平衡向气体体积增大的方向进行，随后氢气的浓度又逐渐增大，但会小于原平衡的浓度，故答案为：增大容器体积（或减小压强）。6在容积为2L的密闭容器中，进行如下反应：A(g)+2B(g) C(g)+D(g)，最初加入1.0molA和2.2molB，在不同温度下，D的物质的量n(D)和时间t的关系如图。试回答下列问题：(1)800时,05min内，以B表示的平均反应速率为_。(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_。a容器中压强不变 b混合气体中c(A)不变c2v正(B)=v逆(D) dc(A)=c(C)(3)若最初加入1.0molA和2.2molB，利用图中数据计算800时的平衡常数K=_，该反应为_反应(填吸热或放热),判断理由是_。(4)800时，某时刻测得体系中各物质的量如下：n(A)=0.9mol，n(B)=2.0mol，n(C)=0.9mol，n(D)=0.9mol，则此时该反应_进行(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”)。【答案】 0.12molL1min1 ab 1.8 L/mol 吸热 随着温度的升高，D的含量增多，依据勒夏特列原理，温度升高有利于向吸热方向进行 向正反应方向 【解析】 (1) 800时,05min内，生成D 0.6mol，则消耗B 1.2mol， v(B)= = 0.12molL1min1；(2) aA(g)+2B(g) C(g)+D(g)反应前后气体物质的量是变量，压强是变量，容器中压强不变一定达到平衡状态； b根据化学平衡定义，某物质浓度不变达到平衡状态，混合气体中c(A)不变一定达到平衡状态； c2v正(B)=v逆(D) ，正逆反应速率的比不等于系数比，反应没有平衡 ； dc(A)=c(C)，浓度不一定不变，反应不一定平衡，故选ab；(3)A(g)+2B(g) C(g)+D(g)开始 0.5 1.1 0 0转化 0.3 0.6 0.3 0.3平衡 0.2 0.5 0.3 0.3K=1.8 L/mol；根据图像，降低温度， D的含量减少，说明降温平衡逆向移动，正反应吸热；(4) n(A)=0.9mol，n(B)=2.0mol，n(C)=0.9mol，n(D)=0.9mol，Q=0.2251.8，所以向正反应方向进行。7工业上用氢气合成氨气的原理为:N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H0在2L密闭容器中通入3molH2和molN2,测得不同温度下,NH3的产率随时间变化如图所示.下列有关说法正确的是_A 由b点到c点混合气体密度逐渐增大B 达到平衡时,2v正(H2)3v逆(NH3)C 平衡时,通入氩气平衡正向移动D 平衡常数,kakbkcT1 温度时,015min内v(H2)_ molLmin.已知:瞬时速率表达式v正k正c3(H2)c(N2),v逆k逆c2(NH3)(k 为速率常数,只与温度有关).温度由T1 调到T2,活化分子百分率 _(填“增大”“减小”或“不变”),k正增大倍数_k逆增大倍数(填“大于”“小于”或“等于”).T1时,k正/k逆_ 。【答案】 BD 0.05 增大 小于 或2.37 【解析】A.由图象可知，b点c点NH3的物质的量增多，混合气体密度减小，故A错误；B.达到平衡时，v正(H2)v逆(H2)，即可根据反应方程式推断出，2v正(H2)3v逆(NH3)，故B正确；C.氩气对平衡没有影响，故C错误；D.平衡常数只受温度影响，则kakbkc，故D正确；故答案为：BD；T1 温度下，15min时，NH3的产率占50%，反应n(H2)=1.5mol，v(H2)=0.05molL-1min-1，故答案为：0.05molL-1min-1；有图象可知，T1时的反应速率比T2时反应速率小，所以温度由T1 调到T2,活化分子百分率增大，k正增大倍数小于k逆增大倍数，T1时，NH3的产率是50%，根据方程式可知：N2 + 3H22NH3初始c(mol/L) 0.5 1.5 0反应了 0.25 0.75 0.5平衡时 0.25 0.75 0.5 K=，计算可知，k正/k逆=2.37，故答案为：增大；小于；或2.37。8利用含H2S的废气可回收硫，既可以保护环境又可资源化利用。回答下列问题：(1)将H2S直接分解回收硫的同时得到氡能源的技术具有发展远景。起始时在反应器中充入一定量的H2S，在一定条件下发生反应2H2S(g)2H2 (g)+S2(g)，H2S热分解温度与平衡时气体组成如图所示：反应2H2S(g)2H2(g)+S2(g)的H=_0(填“”或“ 66.7% P 【解析】(1)由图可知，随着温度升高，混合物中H2S的含量减少，H2和S2的含量增加，说明升温平衡正向移动，则正反应为吸热反应，H0，图中A点n(H2S)=n(S2)，设起始时有1mol H2S，A点达到平衡时有2x mol H2S发生分解，则：2H2S(g)2H2 (g)+S2(g)起始量 1 0 0转化量 2x 2x x平衡量 1-2x 2x x 1-2x=x，解得：x=，H2S的分解率为100%= 66.7%，图中A点n(H2S)=n(H2)，设起始时有1mol H2S，A点达到平衡时有2y mol H2S发生分解，则:2H2S(g)2H2 (g)+S2(g)起始量 1 0 0转化量 2y 2y y平衡量 1-2y 2y y 1-2y=2y，解得：y=，H2S、H2和S2的物质的量分数分别为：0.4、0.4和0.2，平衡常数Ka=0.2Pa=P。因此，本题正确答案是： ；66.7%；P。9“一碳化学”是指以研究分子中只含有一个碳原子的化合物(如CO、CO2、CH3OH等)为原料合成一系列化工产品的化学。(一)工业上，在Cu2O/ZnO作催化剂的条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) (1)向2L恒容密闭容器中通入1molCO(g)和2molH2(g)，发生反应合成甲醇，反应过程中n(CH3OH)与时间(t)及温度的关系如图所示。在500恒压条件下，请在图中画出反应体系中n(CH3OH)与时间(t)变化总趋势图_。(二)CO2和H2在催化剂Cu/ZnO作用下可发生两个平行反应：反应I：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1= -48.5kJmol-1反应II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2= +41.2kJmol-1(2)控制CO2和H2初始投料比为1:3时，温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO的产率的影响如图所示：由图可知温度升高CO产率上升，其主要原因是_。由图可知获取甲醇最适宜的温度是_。【答案】 反应II为吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO产率升高 250 【解析】（1）图中信息可知，在500时恒容的密闭容器中，反应2min时达到平衡状态；若在500恒压条件下，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应中的气体物质的量不断减小，则相当于恒容时增大压强减小体积，则反应速率增大，达到平衡状态时的浓度增大，其图像为：；（2）CO由反应II产生，反应II为吸热反应，升高温度平衡正向移动，则CO的产率上升，答案为：反应II为吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO产率升高；由图可知甲醇的产率在250时达到最高值，则最适宜的温度为250。10丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径，其热化学方程式为：C3H8(g) C3H6(g)+H2(g) H。请回答下列相关问题。(1)脱氢反应分别在压强为p1和p2时发生，丙烷及丙烯的平衡物质的量分数随温度变化如图所示。压强：p1_p2(填“”或“T1，则反应2NO(g)+2CO(g)2N2(g)+2CO2(g)，H_0（填“”“=”或“”）压强为10MPa、温度为T1下，若反应进行到20min达到平衡状态，此时容器的体积为4L，则用N2的浓度变化表示的平均反应速率v（N2)=_，该温度下用分压表示的平衡常数Kp= _MPa-1(分压=总压物质的量分数)。在D点，对反应容器升温的同时扩大体积至体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中AG点中_点。（2）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2，将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中反应，反应相同时间，NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。在50150范围内随温度升高，NOx的去除率迅速上升的原因是_。当反应温度高于380时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是_。【答案】 0.025 molL-1min-1 4/45（或0.089) A 催化剂活性随温度升高而增大，使NOx去除反应速率迅速增大；温度升高，反应速率加快 催化剂活性下降（或NH3与O2反应生成了NO） 【解析】（1）已知T2T1，由图示可知反应2NO（g）+2CO（g）2N2（g）+2CO2（g），升高温度后，平衡后NO的体积分数增大，说明升高温度，平衡逆向移动，逆反应方向为吸热反应，则H0；在密闭容器中充入10molCO和8molNO，发生反应，压强为10MPa、温度为T1下，若反应进行到20min达到平衡状态，NO体积分数为25%，结合三行计算列式计算，设反应生成氮气物质的量为x， 2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g）H=-749 kJmol1；起始量（mol） 10 8 0 0变化量（mol） 2x 2x x 2x平衡量（mol） 10-2x 8-2x x 2x（8-2x）/(10-2x8-2x+x+2x)100%=25%，x=2mol，v（N2）=c/t=2mol/(4L20min)=0.025 molL-1min-1；平衡气体总物质的量=16mol，该温度下平衡常数Kp= =0.089（MPa）-1；若在D点升温的同时扩大体积至体系压强减小，则平衡会逆向移动，NO的体积分数增大，重新达到的平衡状态可能是图中A点；（2）在一定温度范围内催化剂活性较大，超过其温度范围，催化剂活性降低，根据图知：催化剂活性随温度升高而增大，使NOx去除反应速率迅速增大；温度升高，反应速率加快.在一定温度范围内催化剂活性较大，超过其温度范围，催化剂活性下降；（或在温度、催化剂条件下，氨气能被催化氧化生成NO），即：当反应温度高于380时，NOx的去除率迅速下降的原因可能催化剂活性下降（或NH3与O2反应生成了NO）。12大气中CO2含量的增加会加剧温室效应，为减少其排放，需将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用。(1) CO2与NH3反应可合成尿素化学式为CO(NH2)2，反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(1)+H2O(g)在合成塔中进行，图中，三条曲线分别表示温度为T时，按不同氨碳比和水碳比投料时，二氧化碳平衡转化率的情况。曲线，中水碳比的数值分别为0.60.7，11.1，1.51.6，则生产中应选用的水碳比数值范围是_。推测生产中氨碳比应控制在_(选填“4.0”或“4.5”)左右比较适宜。若曲线中水碳比为1，初始时CO2的浓度为1mol/L，则T时该反应的平衡常数K=_(保留有数数字至小数点后两位)。(2)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化为乙酸，请写出该反应的化学方程式：_。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图所示。在温度为_时，催化剂的活性最好，效率最高。请解释图中250400时乙酸生成速率变化的原因：250300时_；300400时_。【答案】 0.60.7 4.0 0.59 250 催化剂效率下降是影响乙酸生成速率的主要原因 温度升高是影响乙酸生成速率的主要原因 【解析】（1）氨碳比相同时，曲线I的CO2的转化率大，因此生产中选用水碳比数值范围是0.60.7；氨碳比在4.5时，需要氨气较多，根据图像分析，CO2的转化率增大不多，提高生产成本，所以氨碳比控制在4.0左右；曲线中水碳比为1，初始时CO2浓度为1molL1，则c(H2O)=1molL1，氨碳比为4时，CO2的转化率为63%，c(NH3)=4molL1，则2NH3CO2CO(NH2)2H2O，起始： 4 1 1变化： 1.26 0.63 0.63平衡： 2.74 0.37 1.63平衡常数K=0.59；（2）CO2和CH4发生反应：CO2CH4CH3COOH；根据图像，当温度为250时，乙酸的生成速率最大，催化剂的催化效率最大；在250300过程中，催化剂是影响速率的主要因素，因此催化效率的降低，导致反应速率也降低；而在300400时催化效率低且变化程度小，但反应速率增加较明显，因此该过程中温度是影响速率的主要因素，温度越高，反应速率越大。13氮和硫的化合物在工农业生产、生活中具有重要应用。请回答下列问题：(1)在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生反应2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A) _Kc(B)(填“”或“=”)A、B、C三点中NO2的转化率最高的是_(填“A”或“B”或“C”)点。计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=_MPa(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数)。【答案】 = A 2 【解析】(1)平衡常数只受温度影响，所以Kc(A) =Kc(B)，因此，本题正确答案是：=；增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，该反应的正反应是气体体积增大的反应，所以A、B、C三点中NO2的转化率最高的是A点，因此，本题正确答案是：A；在C点时，二氧化碳与二氧化氮的浓度相等，根据反应2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，可以知道氮气的浓度为二氧化碳的一半，所以混合气体中CO2的体积分数为，NO2的体积分数，N2的体积分数，所以反应的压强平衡常数Kp=2MPa，因此，本题正确答案是：2。14资源化利用碳及其化合物具有重要意义。CO是高炉炼铁的重要还原剂，炼铁时发生的主要反应有：I.Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g) H=489kJmol-1II.Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) H=-27kJmol-1III.C(s)+CO2(g)2CO(g) H=XkJmol-1(1)T1时，向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe2O3和C，发生反应I，反应达到平衡后，在t1时刻改变某条件，随时间(t)的变化关系如图1所示，则t1时刻改变的条件可能是_(填序号)。a保持温度、体积不变，使用催化剂 b保持体积不变，升高温度c保持温度不变，压缩容器体积 d保持温度、体积不变，充入CO(2)在一定温度下，向某体积可变的恒压(P总)密闭容器中加入1mol CO2与足量的碳发生反应III，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图2所示。650时，反应达平衡后CO2的转化率为_；T时，该反应达到平衡时下列说法不正确的是_(填序号)；a气体密度保持不变b2v正（CO2）=v正(CO)c若保持其它条件不变再充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动d若保持其它条件不变再充入稀有气体，v正、v逆均减小，平衡不移动e若其他条件不变将容器体积压缩至一半并维持体积不变，再次达平衡时压强小于原平衡的2倍根据图中数据，计算反应III在T时用平衡分压代替浓度表示的化学平衡常数Kp=_(用含P总的代数式表示)。【答案】 cd 25% cd 1/2P(总) 【解析】(1)a保持温度、体积不变，使用催化剂，可以使正、逆反应速率都增大，但是平衡不发生移动，达到平衡时逆反应速率比原来的逆反应速率大，a错误；b保持体积不变，升高温度，正反应、逆反应速率增大，化学平衡常数改变，CO浓度不会回到原平衡状态，b错误；c保持温度不变，压缩容器体积，物质的浓度增大，反应速率加快，由于温度不变，所以化学平衡常数不变，CO决定化学平衡常数，最终CO浓度仍然回到原平衡状态，c正确；d.保持温度、体积不变，充入CO，化学反应速率增大，不改变化学平衡常数，CO决定化学平衡常数，最终CO浓度仍然回到原平衡状态，d正确；故合理选项是cd；(2) 反应III为：C(s)+CO2(g) 2CO(g)起始(mol) 1 0转化(mol) x 2x平衡(mol) 1-x 2x=60%，可得x=，所以CO2的转化率为25%；答案：25%。a.由于反应混合物不全为气体，所以若气体密度保持不变，则反应处于平衡状态，故a正确;b.由于方程式中CO2和CO的系数比为1:2,所以任何时刻都存在2v正(CO2)=v正(CO), 故b正确;c.由图中信息可知，T时，该反应达到平衡，平衡混合物中两种气体（CO和CO2）的体积分数相同。若保持其它条件不变再充入等体积的CO2和CO，化学平衡不移动，故c错误;d.若保持其它案件不变再充入情性气体，由于体系的总压不变，所以容器的体积增大，反应混合物中各气体组分的浓度减小，则v正和v逆减小，平衡向气体分子数增大的方向移动，即向正反应方向移动，故d错误;e.若其它条件不变将容器体积压缩至一半并维持体积不变， 由于体积减小导致物质的浓度都增大，体系的压强增大，若平衡不移动，压强变为原来的2倍，由于平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，所以再次达平衡时压强小于原平衡的2倍，故e正确；故合理选项是cd；对于反应III，根据图中数据可知，在T时CO占总压强的1/2，所以若用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP= p(总)。答案：1/2P(总)。15目前，对碳、氮及化合物的研究备受关注。已知：I.2C(s)+2NO(g)N2(g)+2CO(g) =-414.8kJ/molII.2CO(g)+O2(g)2CO2 (g)=-566kJ/molIII.2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2 (g)=-759.8kJ/mol回答下列问题：(l)某催化剂的M型、N型均可催化反应2CO(g)+O2 (g)=2CO2 (g)。向容积相同的恒容密闭容器中分别充入等量的CO和O2，在相同时间段内，不同温度下测得CO的转化率(a)如图所示。由图推断下列说法正确的是 _(填选项字母)。Aa、b、c、d点均达到平衡状态B该反应的平衡常数K(b)=K(c)Cb点反应物的有效碰撞几率最大D图中五个点对应状态下，a点反应速率最慢e点CO的转化率突然减小的可能原因为_；若b点容器中c(O2)=0.5 molL-l，则To时该反应的平衡常数K=_。【答案】 BD 催化剂失去活性 0.064 molL-1min-1 【解析】（1）A. b点之前，CO的转化率随着温度的升高不断增大，反应向正向移动，因该反应为放热反应，b点之后，温度升高会使平衡向逆向移动，不利于CO的转化，则b点达到平衡状态，而a、c点未达到平衡状态，d点为平衡后相应温度下对应的CO的转化率，故A项错误；B. 催化剂可改变反应速率，但不会改变平衡，该反应的平衡常数为定值，即该反应的平衡常数K(b)=K(c)，故B项正确；C. 化学反应速率随着温度的升高而加快，则有效碰撞几率也会随之增大，图中e点的有效碰撞几率最大，故C项错误；D. 图中五个点对应状态下，a点对应的温度最低，则反应速率最慢，故D项正确；答案为BD；催化剂的催化活性对温度要求较高，若温度过高，催化剂可能会失去活性，导致反应减慢，CO的转化率突然减小，故答案为：催化剂失去活性；b点达到平衡状态，(NO) = 0.4,设起始投入的CO和O2的物质的量浓度均为x mol/L，因c(O2)=0.5 molL-l，则0.8x = 0.5 molL-l，x = 0.625 mol/L，平衡常数K = = = = ，故答案为：。16（1）对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K时反应的平衡转化率_%。平衡常数K343 K_(保留2位小数)。在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_、_。比较a、b处反应速率大小：va_vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率vv正v逆k正x2SiHCl3k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处的v正/v逆_(保留1位小数)。【答案】22 0.02 及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度) 大于 1.3 【解析】（1）由于反应为吸热反应，升高温度，平衡右移，SiHCl3转化率增大，则a为343K时的转化率曲线，b为323K时的转化率曲线，由图可知343K时，SiHCl3转化率为22%；若起始SiHCl3的浓度为x，则平衡时SiHCl3的浓度为0.78x，SiH2Cl2和SiCl4的浓度均为0.11x，故反应的平衡常数K= c(SiH2Cl2)c(SiCl4)/c2(SiHCl3)=（0.11x）（0.11x）/(0.78x)20.02，故答案为：22；0.02；因该反应为气体体积不变的吸热反应，若在343K下，提高SiHCl3转化率的措施为及时移去产物减小生成物的浓度；缩短达到平衡的时间，可以采取增大反应物浓度、增大压强、使用合适的催化剂等措施，故答案为：及时移去产物；增大反应物浓度或增大压强；使用合适的催化剂；a点的反应温度高于b点，温度越高反应速率越快，a点的反应速率相大于b点；由化学平衡常数可知，K正/K逆=0.02，由a点SiHCl3转化率为20%，可得SiHCl3、SiH2Cl2和SiCl4的物质的量分别为0.8x、0.1x和0.1x，物质的量分数分别为80%、10%和10%，则v正/v逆=0.02 641.3，故答案为：大于；1.3。17氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。请回答下列问题： (1)已知工业固氮反应：N2（g）+ 3H2（g）2NH3（g）H 94.4kJmol1，恒容时，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图1所示，各时间段最终均达平衡状态。在2L容器中发生反应，前20min内，(NH3) _。 25 min时采取的某种措施是 _。时段III条件下反应的平衡常数为 _ L2 mol2(保留3位有效数字) 。【答案】0.050（或0.05）mol/（Lmin） 将NH3从反应体系中分离出去 2.37 【解析】（1）根据图象可知，20min时氨气的物质的量浓度为1.00 mol/L，所以氨气的平均反应速率为：(NH3) = = = 0.050（或0.05）mol/（Lmin）故答案为：0.050（或0.05）mol/（Lmin）； 25 min时氨气的物质的量迅速变为0而氮气、氢气的物质的量不变,之后氮气、氢气的物质的量逐渐减小，氨气的物质的量逐渐增大，说明25 min时改变的条件是将NH3从反应体系中分离出去，故答案为：将NH3从反应体系中分离出去；时段条件下，其反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，图象方向可知平衡状态下c(N2) = 0.25 mol/L，c(NH3) = 0.50 mol/L，c(H2) = 0.75 mol/L，则该反应的化学平衡常数为：K= = = 2.37。18