题目内容

某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如下图所示。
（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为                               ；
（2）反应开始至2min时Z的平均反应速率为                ；
（3）下列关于化学反应速率与化学反应限度的叙述不正确的是             (    )

A．反应限度是一种平衡状态，此时反应已经停止 
B．达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等 
C．达到平衡状态时，反应物和生成物浓度都不再改变 
D．化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品 
E．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品
（4）5min后曲线的含义                                                       ；

（1）3X+Y?2Z     （2分）(可逆号写成“＝”扣1分)
（2）0．05mol?（L?min）-1 （2分）(单位漏写或写错扣1分）
（3）A                   （2分）
（4）在此条件下该反应已达到反应限度（或化学平衡）（2分）

解析试题分析：（1）由图可知，X、Y是反应物，物质的量分别减少0．6mol、0．2mol，Z是生成物，物质的量增加0．4mol，所以化学计量数的比值是X:Y:Z=3：1：2，所得化学方程式为3X+Y?2Z；
（2）2min时Z的物质的量增加0．2mol，浓度增加0．1mol/L,所以Z的平均反应速率是0．1mol/L/2min=0．05mol?（L?min）-1
(3）A．反应限度是一种动态平衡状态，此时反应仍在进行，错误；B、达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等，符合化学平衡的定义，正确；C、达到平衡状态时，反应物和生成物浓度都不再改变，正确；D、化学反应速率研究的是反应进行的快慢程度，怎样在一定时间内快出产品，正确；E、化学平衡理论研究的是反应进行的彻底程度，怎样使用有限原料多出产品，正确，答案选A。
（4）5min时各物质的浓度不再变化，说明已达平衡状态，所以5min后曲线的含义是在此条件下该反应已达到反应限度（或化学平衡）。
考点：考查化学方程式的判断，反应速率的计算，化学平衡概念

练习册系列答案
相关题目

某温度下向1L密闭容器中充入1mol N2和3 mol H2，使反应N2+3H2
2NH3达平衡，平衡混合气中N2、H2、NH3的浓度分别为M、N、G(mol／L)．如果温度不变，只改变初始物质的加入量，要求M、N、G保持不变，则N2、H2、NH3的加入量用x、y、z表示时应满足的条件是：
①若x=0，y=0，则z=        ；
②若x="0.75" mol，则y=        ，z=         ；
③x、y、z取值必须满足的一般条件是(用含x、y、z方程表示，其中一个含x、z，另一
个含y、z)                                 。
若将上述条件改为恒温、恒压，其它均不变，则
a．若x=0，y=0，则z=        ；
b．若x="0.75" mol，则y=        ，z=         ；
c．x、y、z取值必须满足的一般条件是                                 。

（12分）超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下：
2NO＋2CO 2CO2＋N2
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表：

 
时间/s
0
1
2
3
4
5
 
c(NO)/
mol·L-1
1.00×10-3
4.50×10-4
2.50×10-4
1.50×10-4
1.00×10-4
1.00×10-4
 
c(CO)/
mol·L-1
3.60×10-3
3.05×10-3
2.85×10-3
2.75×10-3
2.70×10-3
2.70×10-3
请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
（1）写出该反应的平衡常数表达式K=              。
（2）前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。
（3）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的       0（填写“>”、“<”、“=”）。
（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是     。
A.选用更有效的催化剂                  B.升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度                 D.缩小容器的体积
（5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中，请在表格中填入剩余的实验条
件数据。
实验编号
T/℃
NO初始浓度
mol·L-1
CO初始浓度
mol·L-1
催化剂的比表面积
㎡·g-1
Ⅰ
280
1.2×10-3
5.8×10-3
82
Ⅱ
 
 
5.8×10-3
124
Ⅲ
350
1.2×10-3
 
 
 

合理利用资源，降低碳的排放，实施低碳经济是今后经济生活主流方向。
⑴下列措施不利于有效减少二氧化碳排放的是     。
A．植树造林，保护森林，保护植被
B．加大对煤和石油的开采，并鼓励使用石油液化气
C．推广使用节能灯和节能电器，使用空调时夏季温度不宜设置过低，冬天不宜过高
D．倡导出行时多步行和骑自行车，建设现代物流信息系统，减少运输工具空驶率
⑵科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究，如将CO2和H2以1∶4比例混合通入反应器，适当条件下反应可获得一种能源。完成以下化学方程式：CO2＋4H2       ＋2H2O。
⑶CO2合成生产燃料甲醇（CH3OH）是碳减排的新方向。进行如下实验：某温度下在1 L的密闭容器中，充2 mol CO2和6 mol H2，发生：CO2(g)+3H2(g )CH3OH(g)+H2O(g)能判断该反应已达化学反应限度标志的是      （填字母）。
A．CO2百分含量保持不变
B．容器中H2浓度与CO2浓度之比为3:1
C．容器中混合气体的质量保持不变
D．CO2生成速率与CH3OH生成速率相等
现测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如左下图所示。从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=          mol/（L·min）。
   
⑷CO在催化作用下也能生成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)；已知密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2，CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如右上图所示。
①若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA        tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。
②若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为VAL，则A、B两点时容器中，n(A)总︰n(B)总=          。
⑸以KOH为电解质的甲醇燃料电池总反应为：2CH3OH+3O2+4KOH= 2K2CO3+6H2O，通入甲醇的电极为燃料电池的负极，正极发生的电极反应式为                    。

（14分）已知CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体，请你运用所学知识参与环境治理，使我们周围的空气更好。
（1）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3，反应混合体系
中SO3的百分含量和温度的关系如右图所示（曲线上
点均为平衡状态）。由图可知：

①2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)的△H____0(填“>”或“<”)，若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡             移动（填“向左”、“向右”或“不移动”）；
②若温度为T1时，反应进行到状态D时，v(正)_______v(逆)（填“>”、“<”或“=”）；
③硫酸厂的SO2尾气用过量的氨水吸收，对SO2可进行回收及重新利用，反应的化学方程式为                               、                                   ；
④新型氨法烟气脱硫技术是采用氨水吸收烟气中的SO2，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。其优点除了能回收利用SO2外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为：________(只要求写一种)；
（2）汽车尾气(含有烃类、CO、NOx等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。其前半部反应方程式为：
2CO＋2NO 2CO2＋N2。它的优点是                                   ；
（3）有人设想用图所示装置，运用电化学原理将CO2、SO2转
化为重要化工原料。

①若A为CO2，B为H2，C为CH3OH，则正极电极反应式为
                               ；
②若A为SO2，B为O2，C为H2SO4。科研人员希望每分钟
从C处获得100 mL 10 mol/L H2SO4，则A处通入烟气(SO2
的体积分数为1%)的速率为                     L/min(标准状况)。

（10分）可逆反应aA(g) + bB(g)cC(g) + dD(g) ，反应时间与C%(产物C的体积分数)函数关系如图所示。A图表示的是温度不同的曲线，B图表示压强不同的曲线，C图表示使用催化剂和不使用催化剂时的反应曲线。

试比较下列大小关系：T1      T2，     P1      P2，     ΔH      0，ΔS      0。    使用催化剂的是     反应线。

溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料组燃剂等，回答下列问题：
（1）海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入          ，将其中的Br - 氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为Br-和BrO3-，其离子方程式为                     。
（2）溴与氯能以共价键结合形成BrCl。BrCl分子中，          显正电性。BrCl与水发生反应的化学方程式为                     。
（3）CuBr2分解的热化学方程式为：
2CuBr2(s)="2CuBr(s)+" Br2(g)      △H=+105.4kJ/mol-1
在密闭容器中将过量CuBr2于487K下加热分解，平衡时p(Br2)为4.66×103Pa。
①如反应体系的体积不变，提高反应温度，则p(Br2)将会      （填“增大”、“不变”或“减小”）。
②如反应温度不变，将反应体系的体积增加一倍，则p（Br2）的变化范围为  。

钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率，减少环境污染。

请回答下列问题：
（1）Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第_______周期，第______族。
（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式              。
（3）制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·x H2O，再经焙烧制得。水解时需加入大量的水并加热，请结合化学方程式和必要的文字说明原因：               。
（4）由TiCl4→Ti 需要在Ar气中进行的理由是_________________________________。反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于          ℃即可。

 
TiCl4
Mg
MgCl2
Ti
熔点/℃
－25.0
648.8
714
1667
沸点/℃
136.4
1090
1412
3287
 
（5）由CO和H2合成甲醇的方程式是：CO(g)＋2H2(g)    CH3OH(g)。
①已知该反应在300oC时的化学平衡常数为0.27，该温度下将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此反应将             （填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”）。
②若不考虑生产过程中物质的任何损失，上述产业链中每合成6 mol甲醇，至少需额外补充H2     mol。

在2 L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3 min内,各物质物质的量的变化如下表所示:

　 物质
时间　
X
Y
Z
Q
起始/mol
0.7
 
1
 
2 min末/mol
0.8
2.7
0.8
2.7
3 min末/mol
 
 
0.8
 
 
已知2 min内v(Q)="0.075" mol·L-1·min-1,,
(1)试确定以下物质的相关量:
起始时n(Y)=　　　　,n(Q)=　　　　。 
(2)方程式中m=　　　　,n=　　　　,p=　　　　,q=　　　　。 
(3)用Z表示2 min内的反应速率　　　　。 

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