题目内容

（16分）在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 molA和0.6 molB，在一定条件下发生反应：A(s)＋3B(g)2C(s)＋3D(g) 已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表：
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
64．0
50.7
42．9
请回答下列问题：
⑴该反应的平衡常数表达式K＝              ，ΔH         0(填“＞”或“＜”)。
⑵1000 ℃时,4 min后达到平衡．求4 min内D的平均反应速率v(D)＝              ，B的平衡转化率为              ，平衡时B的体积分数              。
⑶欲提高⑵中B的平衡转化率，可采取的措施是              
A．减少C的量        B．增加A的量          C．移出部分D   
D．降低反应温度        E．减小容器的容积       F．加入合适的催化剂
⑷1000 ℃时, 在一容积为2 L的密闭容器内加入XmolC和0.6 molD，5 min后达到平衡，B的浓度与⑵中B的浓度相同，求X的范围              
⑸下列说法中能说明反应已达到平衡状态的是              
A．容器内混合气体的压强不随时间变化而变     B．B的速率不随时间的变化而变化
C．c(B)︰c(D)=1︰1                          D．混合气体的密度保持不变(M(B)≠M(D))
⑴c3(D) / c3(B) ；＜ ；⑵  0.06 mol·L－1·min－1；80％ ；20％ ⑶ CD ；⑷ ＞0.08 ；⑸ BD 。

试题分析：根据化学平衡常数的定义可得K= c3(D) / c3(B)。由于升高温度，平衡常数减小。说明升高温度，化学平衡向逆反应方向移动。逆反应方向为吸热反应，所以该反应的正反应为放热反应。因此ΔH＜0. ⑵1000 ℃时,4 min后达到平衡．假设达到平衡时生成D的物质的量浓度为x,则消耗B的物质的量浓度也是x．平衡时B的浓度为(0.3-x)mol/L．x3/(0.3-x)3=64．0。解得x=0.24mol/L．则4 min内D的平均反应速率v(D)＝0.24mol/L÷4min=0.06mol/(L·min)。B的转化率为(0.24mol/L÷0.3mol/L)×100％=80％． 因为在反应达到平衡时B的物质的量浓度为(0.3-x)mol/L=（0.3-0.24）mol/L=0.06mol/L该反应是个反应前后气体体积相等的反应，元素平衡时B的体积分数（0.06mol/L÷0.3mol/L)×100％=20％． ⑶A．由于C是固体，所以减少C的量，对化学平衡的移动无影响。错误。B．由于A的状态是固体，所以增加A的量，平衡不移动，错误。C．移出部分D，加成生成物的浓度，平衡正向移动，B的平衡转化率提高。正确。D．降低反应温度，平衡正向移动，B的平衡转化率提高。正确。E．减小容器的容积，因为该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以改变压强，化学平衡不移动。错误。F．加入合适的催化剂，正反应、逆反应的速率加快，但是平衡不发生移动。错误。因此正确选项为CD。（4）在反应开始时c(D)=0.3mol/L．当反应达到平衡后，c(B)= 0.06mol/L，因为在方程式中B、D的系数相同，因此D的平衡浓度为c(D)(平衡)=0.24mol/L．由于在化学方程式A(s)＋3B(g) 2C(s)＋3D(g)中C：B=2:3，所以消耗的C的物质的量为0.06mol/L×2L×2/3=0.08mol。该反应为可逆反应，当达到平衡后还应该存在C物质。因此开始时加入的C的物质的量应该比0.08mol多。即X＞0.08mol。⑸A．由于该反应是反应前后气体体积相等的可逆反应，无论反应是否达到平衡，容器内混合气体的压强都不随时间变化而变。错误。B．因为B是气态物质。若它的速率不随时间的变化而变化，说明其浓度不再发生变化，反应达到平衡。正确。C．由于在方程式中二者的系数相同，所以任何时刻c(B)︰c(D)=1︰1。不能说明反应达到平衡状态。错误。D．因为参加反应的物质有固体，而且M(B)≠M(D)。若反应达到平衡状态，各种气体的质量不变，总质量不变，混合气体的密度保持不变；若反应未达到平衡，则混合气体的质量就要发生变化，则混合气体的密度就要发生变化，因此该项内容能作为反应达到平衡的标志。正确。
练习册系列答案
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2NO2（g）+NaCl（s）NaNO3（s）+ClNO（g）  K1  ?H < 0 （I）
2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g）               K2  ?H < 0 （II）
（1）4NO2（g）+2NaCl（s）2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=         （用K1、K2表示）。
（2）为研究不同条件对反应（II）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（II）达到平衡。测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol?L-1?min-1，则平衡后n（Cl2）=          mol，NO的转化率а1=       。其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率а2        а1（填“>”“<”或“=”），平衡常数K2           （填“增大”“减小”或“不变”。若要使K2减小，可采用的措施是                             。
（3）实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1mol?L?1的CH3COONa溶液，则两溶液中c（NO3?）、c（NO2-）和c（CH3COO?）由大到小的顺序为                   。（已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol?L?1，CH3COOH的电离常数K a=1.7×10-5mol?L?1，可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是             。
a．向溶液A中加适量水       b．向溶液A中加适量NaOH
c．向溶液B中加适量水       d．向溶液B中加适量NaOH
在1L密闭容器发生反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6HO(g) △H＝－Q kJ· mol－1(Q＞0)，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：
时间／浓度
c(NH3)( mol·L-1)
c(O2)( mol·L-1)
c(NO)( mol·L-1)
起始
0.8
1.6
0
第2min
0.6
a
0.2
第4min
0.3
0.975
0.5
第6min
0.3
0.975
0.5
第8min
0.7
1.475
0.1
第10min
0.7
1.475
0.1
下列说法错误的是
A．反应在第2min到第4min时，O2的平均速率为0.1875 mol·L-1·min-1
B．反应在第2min时改变了某一条件，该条件可能是使用催化剂或升高温度
C．第4min、第8min时分别达到化学平衡，且平衡常数相同
D．在开始反应的前2min内，该反应放出0.05QKJ的热量
下图是可逆反应X + Y  Z 在反应过程中的反应速率（v）与时间（t）的关系曲线，下列叙述不正确的是   （  ）  
A．t1时，正反应速率大于逆反应速率
B．t2时，达到该条件下的最大反应限度
C．t2- t3，反应不再发生，各物质的浓度相等
D．t3后，该反应的反应限度有可能被外界条件改变
下图是可逆反应X2 + 3Y2 2Z2在反应过程中的反应速率（v）与时间（t）的关系曲线，下列叙述正确的是(       )。
A．t1时，只有正方向反应
B．t2- t3，各物质的浓度不再发生变化
C．t2- t3，反应不再发生
D．t2时，反应未到达限度
在一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，将2mol气体M和3mol气体N混合，发生如下反应：2M(g)+ 3N(g) x Q(g)+3R(g)，经2min达平衡，生成2.4molR，并测得Q的浓度为0.4mol/L。求：
（1）用气体M来表示该反应的化学反应速率是多少？
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（3）N的转化率是多少？
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②IO－(aq)+H+(aq)HOI(aq)   △H2
③HOI(aq)+ I－(aq)+ H+(aq)I2(aq)+H2O(l)    △H3
总反应的化学方程式为______，其反应△H=______。
（2）在溶液中存在化学平衡：I2(aq)+I－(aq)I3－(aq)，其平衡常数表达式为_______。
（3）为探究Fe2+对氧化I－反应的影响（反应体系如图13），某研究小组测定两组实验中I3－浓度和体系pH，结果见图14和下表。
  
编号
反应物
反应前pH
反应后pH
第1组
O3+ I－
5.2
11.0
第2组
O3+ I－+ Fe2+
5.2
4.1
①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是_______。
②图13中的A为           。由Fe3+生成A的过程能显著提高I－的转化率，原因是_______。
③第2组实验进行18s后，I3－下降。导致下降的直接原因有（双选）______。
A．c(H+)减小     B．c(I－)减小     C．I2(g)不断生成      D．c(Fe3+)增加
（4）据图14，计算3～18s内第2组实验中生成I3－的平均反应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。
下列各组金属与酸的反应，反应刚开始时，放出H2的速率最大的是（    ）
 
金属（粉末状）/mol
酸的浓度及体积
反应温度
A
Mg
0.1
3mol·L-1盐酸
10mL
25℃
B
Fe
0.1
3mol·L-1盐酸
10mL
25℃
C
Mg
0.1
3mol·L-1硫酸
10mL
25℃
D
Mg
0.1
6mol·L-1硝酸
10mL
60℃
某校化学研究性学习小组学习了化学反应与能量的内容后，对CaCO3与稀盐酸的反应进行了相关探究。他们在室温条件下，将CaCO3块状固体放入1L、1mol?L-1稀盐酸中，记录下了随反应时间的变化生成CO2气体的物质的量情况，绘制成如图曲线。假设溶液的体积变化忽略不计，请分析以下问题：

（1）若想加快该反应的速率，可以采取的措施是       、        （答两种）。
（2）0～2min内，用HCl浓度变化表示的平均反应速率为                 ，比较0～2min、2～4min、4～6min三个时间段，反应速率最大的是                         。
（3）根据定量的数据，定性的描述0～6min内该反应的化学反应速率的变化情况              ；呈现这种变化的原因是                                                              。
（4）根据图像中曲线的变化趋势，第8min时，该反应的反应速率为                        。

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