题目内容
某研究小组对一元有机弱酸HA在溶剂苯和水的混合体系中的溶解程度进行研究。在25℃时，弱酸HA在水中部分电离，当HA浓度为
时，其电离度为0.20（电离度＝已电离的HA分子数/起始HA的总分子数）；在苯中部分发生双聚，生成（HA）2。该平衡体系中，一元有机弱酸HA在溶剂苯（B）和水（W）中的分配系数为K，K＝C（HA）B／C（HA）W＝1.0，即达到平衡后，以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1：1；其他信息如下：
| 25℃平衡体系 | 平衡常数 | 焓变 | 起始总浓度 |
在水中，HA  |  |  | |
在苯中，2HA |  |  |  |
回答下列问题：
（1）计算25℃时水溶液中HA的电离平衡常数K1＝___________。
（2）25℃，该水溶液的pH为___________，（已知：1g2＝0.3，lg3＝0.5）在苯体系中HA的转化率为___________。
（3）在苯中，HA发生二聚：2HA
（HA）2，反应在较低温度下自发进行，则___________0。（4）25℃混合体系中，HA在苯中发生二聚，若测得某时刻溶液中微粒浓度满足
＝130，则反应向___________方向进行。
（1）
mol/L （2）3.2， 40% （3）＜ （4）正
解析试题分析：（1）HA在水溶液中电离：HA
H++A-，根据电离度为0.20，c（H+）=3.0×10-3mol/L×0.20=6.0×10-4mol?L?1，则K=6.0×10-4mol?L?1×6.0×10-4mol?L?1÷（3.0×10-3mol?L?1—6.0×10-4mol?L?1）=1.5×10-4mol?L?1。（2）pH=-lg（H+）=-lg（6.0×10-4）=3.2；达到平衡后，以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1：1，c（HA）=3.0×10-3mol?L?1—6.0×10-4mol?L?1=2.4×10-3mol?L?1，转化的HA为4.0×10-3mol?L?1—2.4×10-3mol?L?1=1.6×10-3mol?L?1，所以在苯体系中HA的转化率为,1.6×10-3mol?L?÷4.0×10-3mol?L?1×100% ="40%" 。（3）该反应在较低温度下自发进行，T较小时，?H-T?S<0，因为反应物质的量减小，即?S<0，所以?H<0。（4）由（2）中数据可算出2HA
（HA）2的平衡常数K=8.0×10-4mol?L?1÷（2.4×10-3mol?L?1）2=146，＝130<K，所以反应向正反应方向进行。
考点：本题考查平衡常数的计算和应用、pH和转化率的计算、反应自发进行的分析。
将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4（s） 
2NH3（g）＋CO2（g）
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
| 温度/℃ | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
| 平衡总压 强/kPa | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
| 平衡气体总浓度/mol· L－1 | 2.4× 10－3 | 3.4× 10－3 | 4.8× 10－3 | 6.8× 10－3 | 9.4× 10－3 |
（1）可以判断该分解反应已经达到平衡的是________。
A．2v（NH3）＝v（CO2）
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
（2）根据表中数据，列式计算25.0 ℃时的分解反应平衡常数：_______________。
（3）取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量将________（填“增加”、“减少”或“不变”）。
b．
c．
d．HI
的物质的量随时间的变化如图所示。0~2min内的平均反应速率
_________。
b．
c．
d．
一定温度下，在2L密闭容器中NO2和O2可发生下列反应： 4NO2(g)+O2(g)
2N2O5(g)+5286 kJ已知体系中n(NO2)随时间变化如下表：
| t(s) | 0 | 500 | 1000 | 1500 |
| n(NO2)(mol) | 20 | 13.96 | 10.08 | 10.08 |
（1）能说明该反应已达到平衡状态的是 。
A．v（NO2）=4v（O2） B．容器内压强保持不变
C．v逆（N2O5）=2v正（O2） D．容器内密度保持不变
（2）反应达到平衡后，NO2的转化率为 ，此 时若再通入一定量氮气，则NO2的转化率将 (填“增大”、“减小”、“不变”)。
（3）图中能表示N2O5的浓度变化的曲线是 ，用O2表示从0~500s内该反应的平均速率v= 。
（4）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正应方向移动的是 。
A．及时分离出NO2气体 B．适当升高温度
C．增大O2的浓度 D．选择高效催化剂
在体积固定的密闭容器中，进行如下化学反应：N2O4（g）
2NO2（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
| t /℃ | 80 | 100 | 120 |
| K | 1.80 | 2.76 | 3.45 |
请回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式K＝ 。
（2）该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。
（3）判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。
A．容器内混合气体密度不变
B．混合气体中c（NO2）不变
C．0.5mol N2O4分解的同时有1 mol NO2生成
（4）在80℃时，将2.80molN2O4气体充入2L固定容积的密闭容器中，一段时间后对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
  | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| n（N2O4） | 2.80 | A | 2.00 | c | d | 1.60 |
| n（NO2） | 0 | 0.96 | b | 2.08 | 2.40 | 2.40 |
①b的值为 ；
②N2O4的平衡转化率为 ；
③20s～40s内用N2O4表示的平均反应速率υ（N2O4）＝ 。
化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
Ⅰ、如图装置所示，A、B中的电极为多孔的惰性电极；C、D为夹在浸有Na2SO4溶液的滤纸条上的铂夹；电源有a、b两极。若A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切断K1，闭合K2、K3通直流电。
回答下列问题：
（1） a是电源的 极，写出A中的电极反应式为_____。
（2）湿的Na2SO4滤纸条上能观察到的现象有____________。
（3）电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极，若此时切断K2、K3，闭合K1，发现电流表的指针移动，写出此时B中的电极反应式为 。
Ⅱ、甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇：CO(g)＋2H2(g) 
CH3OH(g) ΔH，下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。请回答下列问题：
| 温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
（4）由表中数据判断ΔH 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（5）其他条件不变，只改变其中一个条件，下列措施可提高甲醇产率的是 。
A．升高温度；B．使用合适的催化剂；C．缩小容器的容积；D．充入过量的H2；E．恒压时，充入He；F．从体系中分离出CH3OH
（6）某温度下，将2mol CO和6 mol H2充入2L密闭容器中，反应进行到4min末达到平衡，此时测得c(CO) ＝0.2 mol/L ，则0~4min内H2的反应速率为 ；若保持温度容积不变再向其中充入一定量的CH3OH，重新达到化学平衡状态，与原平衡状态相比，此时平衡混合气体中CH3OH的体积分数 （填“变大”、“变小”、或“不变”）。
Si3N4(s) + 6CO(g)
某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案：
| 实验编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 温度 | ||
| 浓度(mol·L－1) | 体积(mL) | 浓度(mol·L－1) | 体积 (mL) | ||
| ① | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
| ② | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
| ③ | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 50 |
（1）已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，每消耗1molH2C2O4转移_______mol电子。为了观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥______。
（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是________。
（3）实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)＝________mol·L－1·min－1。
（4）已知实验③中c(MnO4-)～反应时间t的变化曲线如下图。若保持其他条件不变，请在图中画出实验②中c(MnO4-)～t的变化曲线示意图。
（7分）合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料．从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：
①CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H1=+206．1kJ/mol
②CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）△H2=+247．3kJ/mol
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3
请回答下列问题：
（1）在一恒容密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示．反应进行的前5min内，
（H2）= ；10min时，改变的外界条件可能是 ．
（2）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等．在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变．已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图象如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图象
（3）反应③中△H3= ．800℃时，反应③的化学平衡常数K=1．0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：
| CO | H2O | CO2 | H2 |
| 0．5mol | 8．5mol | 2．0mol | 2．0mol |
此时反应③中正、逆反应速率的关系式是 （填代号）．
a．v（正）＞v（逆） b．v（正）＜v（逆）
c．v（正）=v（逆） d．无法判断．