题目内容
【题目】恒温时，将2 mol A和2 mol B气体投入固定容积为2 L的密闭容器中发生反应：2A(g)+B(g)
xC(g)+D(s)，10 s时，测得A的物质的量为1.7 mol，0～10 s内C的反应速率为0.0225 mol·L－1·s－1；40 s时反应恰好处于平衡状态，此时B的转化率为20%。请填写下列空白：
(1)x=________；
(2)平衡时容器中B的体积分数为________；
(3)该温度下此反应的平衡常数表达式为_____________，数值是__________；
(4)下列各项能表示该反应达到平衡状态的是________________________；
A．消耗A的物质的量与生成D的物质的量之比为2∶1
B．容器中A、B的物质的量n(A)∶n(B) =2∶1
C．气体的平均相对分子质量不再变化
D．压强不再变化
E．气体密度不再变化
【答案】3 40% 
0.75 CE
【解析】
(1)根据A的起始的物质的量及10 s时的物质的量计算A反应的物质的量，利用C物质的速率计算△n(C)，根据物质的量变化量之比等于化学计量数之比计算x的值；
(2)根据B的转化率计算出参加反应的B的物质的量，利用物质反应转化关系计算平衡时各组成的物质的量，进而计算平衡时总的物质的量，再利用体积分数等于计算B的体积分数，注意D是固体；
(3)平衡常数指生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值；
计算出平衡时各组分的浓度，代入平衡常数表达式计算平衡常数，注意D是固体；
(4)表示该反应达到平衡状态是正逆反应速率相同，各成分的含量保持不变。
(1)A的物质的量变化量△n(A)=2 mol-1.7 mol=0.3 mol，△n(C)=0.0225 mol/(Ls)×10 s×2 L=0.45 mol，根据物质的量变化量之比等于化学计量数之比，则0.3 mol：0.45 mol=2：x，解得x=3；
(2)平衡时参加反应的B的物质的量为2 mol×20%=0.4 mol，则根据反应方程式2A(g)+B(g)
3C(g)+D(s)中物质反应转化关系，可知A反应的物质的量为0.8 mol，反应产生C的物质的量为1.2 mol，则平衡时各种气体的物质的量n(A)=2 mol-0.8 mol=1.2 mol，n(B)=2mol-0.4 mol=1.6 mol，n(C)=1.2 mol，所以平衡时B的体积分数为
×100%=40%；
(3)可逆反应2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)的平衡常数K=，由(2)中计算可知，平衡时A、B、C的浓度分别为c(A)=
=0.6 mol/L，c(B)=
=0.8 mol/L，c(C)=
=0.6 mol/L，所以平衡常数K=
=0.75；
(4)A．消耗A的物质的量与生成D的物质的量之比为2：1，只能表示反应正向进行，不能据此判断反应是否处于平衡状态，A不符合题意；
B．容器中A、B的物质的量 n(A)：n(B)=2：1，不能表示正、逆反应速率相同，反应可能处于平衡状态，也可能未处于平衡状态，B不符合题意；
C．反应前后气体质量变化，而气体的物质的量不变，气体的平均相对分子质量不再变化，说明反应正、逆反应速率相同，反应达到平衡状态，C符合题意；
D．反应时气体体积不变的反应，压强不再变化不能怎么反应达到平衡，D不符合题意；
E．密度等于气体质量除以气体体积，反应前后气体体积不变，反应中生成的D是固体，气体密度不再变化说明反应达到平衡，E符合题意；
故合理选项是CE。
【题目】CO和H2可作为能源和化工原料，应用十分广泛。常利用煤气化过程中生成的CO和H2来制备甲醇。
(1)请根据图示写出该反应的热化学方程式：_______________；图中使用催化剂曲线是_______(填“a”或“b”）。
(2)已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=－393.5 kJ/mol
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2=+131.3 kJ/mol
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g)的ΔH=______________kJ/mol。
(3)反应CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表所示。
温度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1000 |
平衡常数K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
①从上表可以推断：此反应是__________(填“吸”或“放”)热反应。
②在830 ℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1 mol，则达到平衡后CO的转化率为___________________。
(4)汽车排气管上的催化转化器发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0，在一定温度下，将一定量的NO和CO充入2 L固定容积的容器中，回答以下问题：
①能说明该反应达到平衡状态的是_____________(填字母标号)。
A. 2v正(NO)=v逆(N2) B. 混合气体的平均相对分子质量保持不变
C. 气体总压强不再变化 D. ΔH保持不变
E.混合气体的密度不再变化
②从反应开始到5 min，生成了0.08 mol N2，则5 min内v(CO)=__________mol/(L·min)。
③25 min时，物质浓度变化如图所示，则改变的条件可能是________(填字母标号)。
A. 缩小容器体积 B. 增加NO的浓度
C. 降低温度 D. 升高温度
【题目】苯甲醛在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。实验室通过如图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛。
试回答下列问题：
（1）Mn2O3氧化甲苯的反应需要不断搅拌，搅拌的作用是___。
（2）甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离，该过程中需将混合物冷却，其目的___。
（3）实验过程中，可循环使用的物质分别为___，___。
（4）实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作I是___________。
（5）实验中发现，反应时间不同苯甲醛的产率也不同(数据见下表)，
反应时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
苯甲醛产率/% | 76.0 | 87.5 | 83.6 | 72.5 | 64.8 |
请结合苯甲醛的结构，分析当反应时间过长时，苯甲醛产率下降的原因___。
