题目内容

某温度时在2L容器中X、Y、Z三种气态物质的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线如图所示，由图中数据分析：

（1）该反应的化学方程式为：                      
（2）反应开始至2min，用X表示的平均反应速率为：                       
（3）下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是        （填字母）
A．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
B．单位时间内每消耗3mol X，同时生成2mol Z
C．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
（4）在密闭容器里，通入a mol X(g)和b mol Y(g)，发生反应X(g）+ Y(g）=2Z(g)，当改变下列条件时，反应速率会发生什么变化（选填“增大”、“ 减小” 或“不变”）
① 降低温度：               
②保持容器的体积不变，增加X(g)的物质的量：               
③ 增大容器的体积：               

（1）3X+Y2Z(不写可逆符号不给分)
（2）0.075mol?L-1?min-1
（3）A
（4）①减小②增大③减小

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0.3mol、0.1mol，Z是生成物，物质的量增加0.2mol，则方程式中X、Y、Z的物质的量比是3:1:2，所以该反应的化学方程式为：3X+Y2Z
（2）X的浓度减少0.3mol/2L="0.15mol/L," 所以反应开始至2min，用X表示的平均反应速率为0.15mol/L/2min=0.075mol?L-1?min-1
(3)A、该反应是气体的物质的量减小的反应，当达到化学平衡时，混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化，正确；B、反应在任何时刻都有单位时间内每消耗3mol X，同时生成2mol Z，不能判定是否达化学平衡状态，错误；C、任何化学反应都遵循质量守恒定律，错误，答案选A。
（4）根据条件对反应速率的影响，①降低温度，反应速率减小；②增大反应物的浓度，反应速率增大；③增大容器的体积相当于减小压强，反应速率减小。
考点：考查化学方程式的推导，反应速率的计算，化学平衡状态的判断，条件对反应速率的影响

练习册系列答案
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煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
（1）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为：C(s)＋H2O(g)  CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是             (填字母，下同)
A．容器中的压强不变
B．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
C．v正(CO)＝v逆(H2O)
D．c(CO)＝c(H2)
（2）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H2O(g)  CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：

实
验
组
温
度
/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
H2O
CO
H2
CO
1
650
2
4
1.6
2.4
5
2
900
1
2
0.4
1.6
3
3
900
a
b
c
d
t
 
①该反应的逆反应为       (填“吸”或“放”)热反应。
②若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等)，且t<3 min，则a、b应满足的关系是                                       (用含a、b的数学式表示)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g)，如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2， 下列措施中能使 c(CH3OH)增大的是                   

A．升高温度
B．充入N2(g)，使体系压强增大
C．将H2O(g)从体系中分离出来
D．再充入0.5 mol CO2和1.5 mol H2

t ℃时，将3 mol A和1 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中(容积不变)，发生反应：3A(g)＋B(g)xC(g)。2 min时反应达到平衡状态(温度不变)，剩余了0.8 mol B，并测得C的浓度为0.4 mol·L－1，请填写下列空白：
(1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为________。
(2)x＝________；平衡常数K＝________。
(3)若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气(假设氦气和A、B、C都不反应)后，化学平衡________(填写字母序号)。
A．向正反应方向移动
B．向逆反应方向移动
C．不移动
(4)若向原平衡混合物的容器中再充入a mol C，在t ℃时达到新的平衡，此时B的物质的量为n(B)＝________mol。

现有反应：mA(g)+nB(g)pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小，则:
（1）该反应的逆反应为        热反应，m+n        p(填“＞”“=”“＜”)。
（2）减压时，A的质量分数        。(填“增大”“减小”或“不变”，下同)
（3）若加入B(体积不变)，则A的转化率        ，B的的转化率        。
（4）若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将         。
（5）若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量           。
（6）若B是有色物质，A、C均无色，则加入C(体积不变)时混合物颜色         ；而维持容器内压强不变，充入氖气时，混合物颜色          (填“变深”“变浅”或“不变”)。

硫­碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：
Ⅰ.SO2＋2H2O＋I2=H2SO4＋2HI
Ⅱ.2HIH2↑＋I2
Ⅲ.2H2SO4=2SO2＋O2↑＋2H2O
(1)分析上述反应，下列判断正确的是       。
a．反应Ⅲ易在常温下进行
b．反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强
c．循环过程中需补充H2O
d．循环过程中产生1 mol O2的同时产生1 mol H2
(2)一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H2的物质的量随时IP间的变化如图所示。

①0～2 min内的平均反应速率v(HI)＝       。
②相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则       是原来的2倍。
a．HI的平衡浓度
b．达到平衡的时间
c．平衡时H2的体积分数
(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，若加入少量下列固体试剂中的       ，产生H2的速率将增大。
a．NaNO3       b．CuSO4       c．Na2SO4      d．NaHSO3

用如图所示装置进行如下实验:

(1)在检查装置的气密性后,向试管a中加入10 mL 6 mol·L-1的稀硝酸和1 g铜片,立即用带有导管的橡皮塞塞紧试管口。请写出在试管a中有可能发生的所有反应的化学方程式　。 
(2)在实验过程中常常反应开始时速率缓慢,随后逐渐加快,这是由于　　　　　　　　　　,当反应进行一段时间后速率又逐渐减慢,原因是　。 
(3)欲较快地制得NO,可采取的措施是　　　(填写字母序号)。 

A．加热 B．使用铜粉 C．稀释HNO3 D．增大硝酸的浓度

在一密闭恒容的容器中，可逆反应3A(g)3B(？)＋C(？)的能量变化如图甲所示，气体的平均相对分子质量随时间的变化如图乙所示。

(1)由图甲可以判断3A(g)3B(？)＋C(？)的正反应是________反应(填“吸热”或“放热”)，实验a和实验b相比较，可能隐含的反应条件是________。
(2)由图乙可以得出有关B和C状态的结论是________。
①若t2时刻升高温度，气体的平均相对分子质量变化一定符合________线(填“c”“d”或“e”)。
②若改变压强，气体的平均相对分子质量变化一定符合c线，则C物质的状态为________。
(3)如果平衡后保持温度不变，将容器体积增加一倍，新平衡时A的浓度是原来的60%，则B是________状态，C是________状态。
(4)如果B为气体，C为固体，取0.3 mol A恒温下在1 L容器中充分反应，平衡时测得B的浓度为0.21 mol/L。若使反应从逆反应开始，起始时在容器中加入0.3 mol B，同样条件下，要使平衡时B的浓度仍为0.21 mol/L，则C的物质的量的取值范围应该是________。

捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)  (NH4)2CO3(aq)ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) NH4HCO3(aq)ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq)ΔH3
请回答下列问题：
（2）为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，在某温度T1下，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂)，在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图(见图1)。则：
①ΔH3________0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
②在T1～T2及T4～T5两个温度区间，容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是____________________________________________________________________________。
③反应Ⅲ在温度为T1时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时，将该反应体系温度迅速上升到T2，并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。

（3）利用反应Ⅲ捕获CO2，在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下，提高CO2吸收量的措施有________________________(写出2个)。
（4）下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是__________。

A．NH4Cl B．Na2CO3
C．HOCH2CH2OH D．HOCH2CH2NH2

温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g)＝PCl3(g)＋Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：

t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
 
下列说法正确的是                     (　　)
A．反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)＝ 0.0032 mol·L－1·s－1
B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)＝ 0.11 mol·L－1，则反应的ΔH<0
C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，反应达到平衡前v(正)>v(逆)
D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率大于80%

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