4、所以φ1＝φ2；因为乙中气体分子数多，所以p10。
在三种不同条件下进行，其中NO、O2的起始浓度都
为0 mol·L－1，实验Ⅰ、Ⅱ反应温度相同，NO2的浓度
(mol·L－1)随时间(min)的变化如图所示。
请回答下列问题：
(1)请
5、在图中标上对应的反应温度(800 ℃或850 ℃)。实
验Ⅱ隐含的反应条件是____________。
(2)写出该反应的平衡常数表达式：K＝_____________。
(3)若实验Ⅰ中达到平衡后，再向密闭容器中通入1 mol NO2与1 mol NO混合气体(保持温度不变)，则平衡将__________(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
(4)一定条件下NO2与SO2可发生反应，其方程式为NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g) ΔH>0，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是________。
A．体系
6、压强保持不变
B．混合气体颜色保持不变
C．SO2和NO的体积比保持不变
D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
(5)若改变条件，使平衡常数变大，该反应________。
A．一定向正反应方向移动
B．在平衡移动时，正反应速率先增大后减小
C．一定向逆反应方向移动
D．在平衡移动时，逆反应速率先增大后减小
答案 (1)
使用了催化剂
(2) (3)不移动 (4)B (5)AB
解析 (1)由于实验Ⅰ达到平衡所用时间比实验Ⅲ长，所以实验Ⅰ时对应温度为800 ℃，实验Ⅲ对应温度为850 ℃。实验Ⅱ和实验Ⅰ比较，达到平衡所用时间短，但平衡不移动，所以实验Ⅱ隐含条
7、件为使用了催化剂。
(3)实验Ⅰ中，平衡时c(NO2)＝0.5 mol·L－1，c(NO)＝0.5 mol·L－1，c(O2)＝0.25
mol·L－1，
即2NO2(g) 2NO(g) ＋ O2(g)
0.5 mol·L－1 0.5 mol·L－1 0.25 mol·L－1
K＝＝0.25。当再加入0.5 mol·L－1 NO2、0.5 mol·L－1 NO时，Qc＝＝0.25，所以平衡不移动。
(4)由于该反应为等体积反应，所以压强、平均相对分子质量不能作为达到平衡状态的标志，SO3、NO同为生成物，其体积比始终不变，也不能作为标志。
(5)该反应为吸
8、热反应，升温，平衡右移，K增大，v(正)、v(逆)均增大，A、B正确。
3．Ⅰ.工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯：CH3COOH(l)＋C2H5OH(l)CH3COOC2H5(l)＋H2O(l) ΔH＝－8.62 kJ·mol－1
已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118 ℃、78 ℃和77 ℃。在其他条件相同时，某研究小组进行了多次实验，实验结果如图所示。
(1)该研究小组的实验目的是_________________________________________。
(2)60 ℃下反应40 min与70 ℃下反应20 min相
9、比，前者的平均反应速率________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。
(3)如图所示，反应时间为40 min、温度超过80 ℃时，乙酸乙酯产率下降的原因可能是________________________________________________________(写出两条)。
Ⅱ.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。
已知：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
试回答下列问题：
(1)在800 ℃发生上述反应，以表中的物质的
10、量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有________(选填“A、B、C、D、E”)。
n(CO)
n(H2O)
n(H2)
n(CO2)
A
1
5
2
3
B
2
2
1
1
C
3
3
0
0
D
0.5
2
1
1
E
3
1
2
1
(2)已知在一定温度下，C(s)＋CO2(g)2CO(g)平衡常数为K；
C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) 平衡常数为K1；
CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g) 平衡常数为K2；
则K、K1、K2之间的关系是__________________
11、_____________________________。
(3)在V L密闭容器中通入10 mol CO和10 mol水蒸气，在T ℃达到平衡，然后急速通过碱石灰，将所得混合气体燃烧，测得放出的热量为2 842 kJ(已知CO燃烧热为283 kJ·mol－1，H2燃烧热为286 kJ·mol－1)，则T ℃平衡常数K＝__________________。
答案 Ⅰ.(1)探究反应温度、反应时间对乙酸乙酯产率的影响
(2)小于
(3)反应可能已达平衡状态，温度升高平衡向逆反应方向移动；温度过高，乙醇和乙酸大量挥发使反应物利用率下降
Ⅱ.(1)BCE (2)K＝K1/K2
12、(3)4/9
解析 Ⅰ.(1)由图像可知，该实验研究的是不同温度下不同反应时间内乙酸乙酯的产率。
(2)温度越高，反应速率越快。
(3)反应达到平衡状态，升温平衡左移，造成产率下降或温度高造成乙酸、乙醇的大量挥发，致使产率下降。
Ⅱ.(1)A项，Qc＝＝1.2>1平衡左移；B项，Qc＝＝<1，平衡右移；C项，从正反应开始，平衡右移；D项，Qc＝＝1，平衡不移动；E项，Qc＝<1，平衡右移。B、C、E项正确。
(2)K＝，K1＝，
K2＝，所以K＝。
(3)设生成H2为x mol，则剩余CO为(10－x) mol,286x＋(10－x)×283＝2 842。x＝4 mol，K＝＝。
13、
4．(1)恒温，容积为1 L恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图1所示(已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1)，请回答下列问题：
①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：________________________________
______________________________________________________________________。
②ΔH2＝__________kJ·mol－1。
③在相同条件下，充入1 mol SO3和0.5 mol的O2，则达到平衡时SO3的转
14、化率为______________
；此时该反应________(填“放出”或“吸收”)________kJ的能量。
(2)中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。
①有效“减碳”的手段之一是节能，下列制氢方法最节能的是________(填序号)。
A．电解水制氢：2H2O2H2↑＋O2↑
B．高温使水分解制氢：2H2O(g)2H2＋O2
C．太阳光催化分解水制氢：2H2O2H2↑＋O2↑
D．天然气制氢：CH4＋H2O(g)CO＋3H2
②CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3
15、mol H2，一定条件下反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图2所示。
从3 min到9 min，v(H2)＝________mol·L－1·min－1。
③能说明上述反应达到平衡状态的是________(填编号)。
A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即
图中交叉点)
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．单位时间内消耗3 mol H2，同时生成1 mol H2O
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(3)工业上，CH3OH也可由CO
16、和H2合成。参考合成反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数。下列说法正确的是________。
温度/℃
0
100
200
300
400
平衡常数
667
13
1.9×10－2
2.4×10－4
1×10－5
A.该反应正反应是放热反应
B．该反应在低温下不能自发进行，高温下可自发进行，说明该反应ΔS<0
C．在T ℃时，1 L密闭容器中，投入0.1 mol CO和0.2 mol H2，达到平衡时，CO转化率为50%，则此时的平衡常数为100
D. 工业上采用稍高的压强(5 MPa)和250 ℃，是因为此条件下，原料气转化率最高
答案
17、 (1)①S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297 kJ·mol－1 ②－78.64 ③20% 吸收 19.66
(2)①C ②0.125 ③D
(3)AC
解析 (1)S燃烧生成SO2，所以对应的焓变为ΔH1，ΔH2＝－×0.8
mol＝－78.64 kJ·mol－1。当充入1 mol SO3,0.5 mol O2时，相当于充入1 mol SO2和1 mol O2，和原平衡等效，所以SO3的转化率为(1－)×100%＝20%。此时反应要吸收热量，其热量为－78.64 kJ＝19.66 kJ。
(2)①利用太阳光催化分解水制氢最节能。
②v(H2)＝3v(C
18、O2)＝3×
＝0.125 mol·L－1·min－1。
③由于体积不变，密度不能作为达到平衡状态的标志。
(3)温度越高，平衡常数越小，所以该反应的正反应为放热反应，该反应为熵减的放热反应。C项，K＝＝100。根据反应特点，温度越低，压强越大，原料气转化率越高，采取5 MPa和250 ℃，一是考虑速率问题，二是考虑设备问题。
5．汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
(1)4CO(g)＋2NO2(g)===4CO2(g)＋N2(g)
ΔH＝－1 200 kJ·mol－1
对于该反应，温度不同(T2>T1)、其他条件相
19、同时，下列图像正确的是________(填代号)。
(2)汽车尾气中CO与H2O(g)在一定条件下可以发生反应：
CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH<0。
820 ℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，起始时按照下表进行投料，达到平衡状态，K＝1.0。
起始物质的量
甲
乙
丙
n(H2O)/mol
0.10
0.20
0.20
n(CO)/mol
0.10
0.10
0.20
①该反应的平衡常数表达式为________。
②平衡时，甲容器中CO的转化率是________。比较下列容器中CO的转化率：乙________
20、甲；丙________甲(填“>”、“＝”或“<”)。
③丙容器中，通过改变温度，使CO的平衡转化率增大，则温度________(填“升高”或“降低”)，平衡常数K________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
答案 (1)乙 (2)①K＝ ②50% > ＝ ③降低 增大
解析 通过温度对平衡移动的影响能够判断化学平衡的图像问题；通过温度对放热反应的影响可判断化学平衡常数的变化，同时可由化学平衡常数计算某反应物的变化量，从而得出该物质平衡时的转化率。
(1)4CO(g)＋2NO2(g)===4CO2(g)＋N2(g) ΔH<0，该反应是放热反应，当升高温度时，正、逆反应速率都增大
21、，甲中正反应速率在T2时没有增大，故错误；升高温度，化学平衡逆向移动，CO的浓度增大，CO的体积分数增大，故丙不正确。
(2)根据反应的平衡常数为1.0可以得出c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，反应前后气体体积不变，可得出n(CO2)·n(H2)＝n(CO)·n(H2O)。①甲容器中起始时n(CO)＝n(H2O)＝0.10 mol，满足等式就是反应物转化了一半，故CO的转化率为50%。②乙容器中起始时n(H2O)＝0.20 mol，相当于在甲容器中增大c(H2O)，平衡正向移动，n(CO)减少，CO的转化率增大；丙容器中起始时n(CO2)＝n(H2)＝0.20 mol，相当于两个甲容器中的量，假设两个甲容器合二为一，反应到达平衡后，缩小体积至一半变成丙容器，即对体系加压，平衡不移动，CO的转化率不变化。③丙容器中改变温度，CO的转化率增大说明平衡正向移动，正反应为放热反应，故需降低温度；平衡正向移动，生成物浓度增大，反应物浓度减小，故K增大。
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