题目内容
已知：CO(g)+H2O(g) 
CO2(g)+H2(g) ΔH=Q，其平衡常数随温度变化如下表所示：
| 温度/℃ | 400 | 500 | 850 |
| 平衡常数 | 9.94 | 9 | 1 |
（1）上述反应的化学平衡常数表达式为 ，该反应的Q 0。
（2）850℃时在体积为10L反应器中，通入一定量的CO和H2O(g)，发生上述反应，CO和H2O(g)浓度变化如图所示，则0~4min时平均反应速率v(CO)= 。
（3）若在500 ℃时进行，且CO、H2O(g)的起始浓度均为0.020mol/L，该条件下，CO的最大转化率为 。
（4）若在850℃时进行，设起始时CO和H2O(g)共为1mol，其中水蒸气的体积分数为x平衡时CO的转化率为y，试推导y随x变化的函数关系式为 。
（5）某电化学装置可实现2CO2=2CO+O2的转化，使CO重复使用。已知该反应的阳极应为4OH--4e-=2H2O+O2，则阴极反应式为 。
（6）有人提出可以设计反应2CO=2C+O2(ΔH>0)来消除CO的污染，请判断上述反应能否发生 (填“可能”或“不可能”)，理由是 。
（1）K=
<
（2）0.03 mol/(L·min)
（3）75%
（4）y=x
（5）CO2+2e-+H2O=CO+2OH-
（6）不可能；ΔH>0吸热且ΔS<0 或依据吉布斯自由能判断反应不能自发进行
解析
名师伴你成长课时同步学练测系列答案（甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料，它广泛用于有机合成、医药、农药、涂料、染料、汽车和国防等工业中。工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：
CO(g)
2H2(g)
CH3OH(g)Q
下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。
| 温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
（1）判断反应达到平衡状态的依据是（ ）
A．混合气体的密度不变
B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
（2）由表中数据判断Q 0 （填“＞”、“
”或“＜”），要提高CO转化率，可采取的措施是（ ）
A．加入催化剂 B．充入CO C．充入H2 D．升温
（3）某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得c
mol／L，则以CH3OH表示的反应速率v
mol /(L·min)，CO的转化率为 。
（4）原料CO和H2可以由C和H2O反应制取，涉及的反应方程式如下：
C(s)
CO2(g) 
2CO(g) 平衡常数K1C(s)
H2O(g) CO(g)H2(g) 平衡常数K2CO(g)
H2O(g) H2(g)CO2(g) 平衡常数K3则K1、K2、K3之间的关系是： 。
2SO3(g)；△H<0
= mol.L-1.min-1：若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2，则平衡 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向” 或“不”)
（15分）某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
【实验原理】2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4＝ K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O
【实验内容及记录】
| 实验编号 | 室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min | |||
| 0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/L 稀硫酸 | 0.05mol/L KMnO4溶液 | ||
| 1 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | 1.5 |
| 2 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.7 |
| 3 | 1.0 | 4.0 | 2.0 | 3.0 | 3.9 |
（1）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是 。
（2）利用实验1中数据计算，若用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为：υ(KMnO4)＝ 。
（3）该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+) 随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2+) 随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是 。
②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。
| 实验编号 | 室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL | 再向试管中加入少量固体 | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min | |||
| 0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/L 稀硫酸 | 0.05 mol/L KMnO4溶液 | |||
| 4 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | | t |
（4）工业上可用电解K2MnO4浓溶液的方法制取KMnO4，则电解时，阳极发生的电极反应为 ；总方程式为 。
（14分） 2SO2(g)+ O2 (g) 
2 SO3 (g)是生产硫酸的主要反应之一。下表是原料气按V(SO2):V(O2):V(N2)=7:11:82投料，在1．01×105Pa时，不同温度下SO2的平衡转化率。
| 温度/℃ | 400 | 500 | 600 |
| SO2转化率/% | 99．2 | 93．5 | 73．7 |
（2）400℃，1．01×105Pa时，将含10 mol SO2的原料气通入一密闭容器中进行反应，平衡时SO2的物质的量是______mol。
（3）硫酸厂尾气（主要成分SO2、O2和N2）中低浓度SO2的吸收有很多方法。
①用氨水吸收上述尾气，若SO2与氨水恰好反应得到碱性的(NH4)2SO3溶液时，则有关该溶液的下列关系正确的是______（填序号）。
a． c + c(NH3?H2O)=" 2[c()+" c()+ c(H2SO3)]
b． c()+ c(H+)=" c()+" c()+ c(OH-)
c． c()> c() > c(OH-) > c(H+)
②用 MnO2与水的悬浊液吸收上述尾气并生产MnSO4。
i． 得到MnSO4的化学方程式是______。
ii．该吸收过程生成MnSO4时，溶液的pH变化趋势如图甲，SO2吸收率与溶液pH的关系如图乙。
图甲中pH变化是因为吸收中有部分SO2转化为H2SO4，生成H2SO4反应的化学方程式是______；由图乙可知pH的降低______SO2的吸收（填“有利于”或“不利于”），用化学平衡移动原理解释其原因是______。
（4分）在一固定容积的密闭容器中，a mol/LN2和b mol/L H2反应，一定条件下经过2min达到平衡，生成c mol/L NH3．
求：（1）用H2表示的速率是多少？（2）N2的转化率是多少？
2012年2月27日深圳宣称进入“200万辆汽车时代”，汽车尾气已成为重要的空气污染物。
（1）汽车内燃机工作时引起反应：N2(g)+O2(g)
2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T℃时，向2L密闭容器中充入4mol N2和6molO2，5min后达平衡时NO物质的量为4mol，该反应的速率v(N 2)为 ；计算该条件下的平衡常数（写出计算过程）。
（2）恒温恒容，能说明反应 2NO(g) N2(g)+O2(g) 达到平衡的是 （填代号）。
| A．NO、N2、O2的浓度之比为2∶1∶1 |
| B．N2的浓度不再发生变化 |
| C．单位时间内消耗2 mol NO，同时消耗1 mol N2 |
| D．容器内气体密度不再发生变化 |
①已知：N2(g)+ O2(g) = 2NO(g) △H = +180.5kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g) = H2O(l) △H = —285.8kJ/mol
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为 。
②当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图是反应：2NO(g) + 2CO(g)
2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线，据此判断该反应的△H 0 (填“＞”、“＜”或“无法确定”)。若催化剂的表面积S1＞S2 ，在下图中画出NO的浓度在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线，并注明条件。