题目内容

下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为：K＝
它所对应反应的化学方程式为                                            。
已知在一定温度下，在同一平衡体系中各反应的平衡常数如下：
C(s)+CO2(g)  2CO(g)，K1
CO(g)+H2O(g)  H2(g)+CO2(g)，K2
C(s)+H2O(g)  CO(g)+H2(g)，K3
则K1、K2、K3之间的关系为                          。
(2)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，发生如下反应：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如下：
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
该反应的逆反应方向是        反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，反应达到平衡时CO的转化率为          。
(3)对于反应N2O4(g)2NO2(g)；△H=Q（Q>0），在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是　　  　　。

A．两种不同的温度比较：T1 > T­­­2
B．A、C两点的反应速率：A<C
C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C     
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法实现
(4)如右图，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率，反应原理为：NO(g) + NO2(g) + 2NH3(g)  2N2(g) + 3H2O(g)

以下说法正确的是（注：脱氮率即氮氧化物转化率）
A．上述反应的正反应为吸热反应
B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响
C．曲线①、②最高点表示此时平衡转化率最高
D．催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
(1)（2分）C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）    K3=K1?K2
(2)（2分）吸热，75% （各1分）
(3)（2分）B、D （一个1分，错一个扣2分）
(4)（2分）D
（1）平衡常数的定义为：可逆反应达到平衡后，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。所以，由平衡常数表达式K＝可知：对应的方程式为：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）；
由方程式C(s)+CO2(g)  2CO(g)，K1①；CO(g)+H2O(g)  H2(g)+CO2(g)，K2②； 
C(s)+H2O(g)  CO(g)+H2(g)，K3　　③；得将①+②=③，即可知K1、K2、K3之间的关系为K3=K1?K2；
（2）由表中平衡常数与温度的关系：温度越高K越小，即可知逆反应方向的反应为吸热反应；
由方程式：CO(g)   +    H2O(g)   H2(g)  +  CO2(g)，
起始浓度：0.020mol/L   0.020mol/L        0        0
变化浓度：  x           x               x        x
平衡浓度：0.020-x       0.020-x           x        x
500℃时平衡常数K=9=；平衡时CO的转化率；
（3）由方程式N2O4(g)2NO2(g)；△H=Q（Q>0），温度越高，NO2(g)的含量越高，即T2 > T­­­1，A错；相同温度下，压强越大，体积越小，气体的浓度越高，反应速率越快，所以A、C两点的反应速率：A<C，B正确；B、C两点NO2(g)的体积分数相同，即B、C两点的气体的平均相对分子质量：B=C，C错；B→A的过程中NO2(g)的的体积分数增大，可用加热的方法实现，D正确；
（4）由于反应为：NO(g) + NO2(g) + 2NH3(g)  2N2(g) + 3H2O(g)，由图像可知，相同条件下，开始时随温度的升高脱氮率逐渐增大，后随温度的升高脱氮率逐渐减小；最高点表示达到平衡状态，平衡后再升高温度脱氮率反而是减小的，所以，该反应的正反应方向为放热反应，A错；该反应为非等体积反应，压强的改变必须会影响脱氮率，所以B错；曲线①、②最高点表示反应达到平衡状态，C错；由图形分析可知催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮，D正确；
练习册系列答案
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室温下浓度为0.1 mol / L的三种一元碱溶液：AOH、BOH、COH，其中AOH中的c(OH—)＝0.01 mol / L，BOH的电离度为1%，COH的c(H+)＝1×10－13mol / L，则室温下三种碱所形成的氯化物：ACl、BCl、CCl的溶液在物质的量浓度相同的情况下，其pH由大到小的顺序是 
A．ACl＞BCl＞CClB．CCl＞ACl＞BCl
C．CCl＞BCl＞AClD．BCl＞ACl＞CCl
(10分) 830K时，在密闭容器中发生下列可逆反应：
CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）    △H＜0
试回答下列问题：
（1）若起始时c（CO）="2" mol·L-1，c（H2O）="3" mol·L-1，达到平衡时CO的转化率为60%，则在该温度下，该反应的平衡常数K=           .
（2）在相同温度下，若起始时c（CO）="1" mol·L-1，c（H2O）="2" mol·L-1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5 mol·L-1，则此时该反应是否达到平衡状态     （填“是”与“否”），此时v（正）   v（逆）（填“大于”“小于”或“等于”），你判断的依据是
                                                           
（3）若降低温度，该反应的K值将       ，该反应的化学反应速率将    （均填“增大”“减小”或“不变”）。
下列说法正确的是（  ）
A 活化分子的每一次碰撞都能够发生化学反应
B 反应物用量增加后，有效碰撞次数增多，反应速率增大
C 能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子   
D 加入催化剂对化学反应速率无影响
A、B的转化率随其物质的量之比的变化曲线如图所示，该反应可能是

A.  A+BC      B.  3A+2B2C
C.  3A+B2C   D   .A+3BC
(12分)　恒容密闭容器中，某化学反应2A B＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0，反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：
实验序号
浓度（mol/L）
时间（min）
0
10
20
30
40
50
60
1
温
度
8000C
1．0
0．80
O．64
0．57
0．50
0．50
0．50
2
8000C
C2
0．60
0．50
0．50
0．50
0．50
0．50
3
8000C
C3
0．92
0．75
0．63
0．60
0．60
0．60
4
8200C
1．0
0．40
0．25
0．20
0．20
0．20
0．20
根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1，反应在前20min内用B的浓度变化来表示的平均速率
为                    mol/（L·min）。
（2）在实验2，A的初始浓度c2＝           mol/L，反应在 20分钟内就达到
平衡，可推测实验2中还隐含的条件是                                 。
（3）设实验3的反应速率为υ3，实验1的反应速率为υ1（用同种物质的浓度变
化表示），则达到平衡时υ3          υ1（填＞、＝、＜＝）
且c3 =               mol/L。
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是          反应（选填“吸热”、“放热”）。
(5) 800℃时,反应2A B＋D的平衡常数=                           ,
实验2中达到平衡时A的转化率=                       。
（16分）“温室效应”是哥本哈根气候变化大会研究的环境问题之一，CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决“温室效应”的有效途径。
（1）下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有        （填字母编号）。
a．采用节能技术，减少化石燃料的用量     b．鼓励乘坐公交车出行，倡导低碳生活
c．利用太阳能、风能等新型能源替代化石燃料
（2）另一种途径是将CO2转化成有机物实现碳循环。如：
2CO2(g)＋2H2O(l) =C2H4(g)＋3O2(g)
ΔH＝+1411.0 kJ/mol
2CO2(g)＋3H2O(l) = C2H5OH(1)＋3O2(g)  错误！未找到引用源。ΔH＝+1366.8 kJ/mol
则由乙烯水化制乙醇的热化学方程式是        。
（3）在一定条件下，6H2(g) +2CO2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。 
CO2转化率(%)
n(H2)/n(CO2)
500
600
700
800
1.5
45
33
20
12
2
60
43
28
15
3
83
62
37
22
根据上表中数据分析：
①温度一定时，提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)]，CO2的转化率    （填“增大”、“减小”或“不变”）。
②该反应的正反应为       （填“吸热”或“放热”）反应。
③在答卷的坐标系中作图，说明压强由p1增大到p2时，压强对该反应化学平衡的影响（图中纵坐标所表示的物理量需自己定义）。
（8分）
（1）已知某温度下，反应2SO2+O22SO3，的平衡常数K=19，在该温度下的体积固定的密闭容器中充入C(SO2)=1mol·L－1，C(O2)="1" mol·L－1，当反应在该温度下SO2转化率为80％时，该反应
    (填“是”或“否”)达到化学平衡状态，若未达到，向    (填“正反应”或“逆反应”) 方向进行。
（2）对于可逆反应：aA(g) +bB(g) cC(g)+dD(g) △H = a kJ·mol-1；
若增大压强平衡向正反应方向移动，则a+b    c+d(填“＞”或“＜”)；若升高温度，平衡向正反应方向移动，则a_______0(填“＞”或“＜”)
在温度t1和t2下，X2(g)和 H2反应生成HX的平衡常数如下表：
化学方程式
K (t1 )
K (t2)
 2
1.8







2HI
43
34
（1）已知t2〉t1,HX的生成反应是           反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）HX的电子式是          。
（3）共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强，HX共价键的极性由强到弱的顺序是         。
（4）X2都能与H2反应生成HX，用原子结构解释原因：                    。
(5)K的变化体现出化学性质的递变性，用原子结构解释原因：__________，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。
（6）仅依据K的变化，可以推断出：随着卤素原子核电荷数的增加，_______（选填字母）
a. 在相同条件下，平衡于的转化率逐渐降低
b. 与反应的剧烈程度逐渐减弱
c. HX的还原性逐渐
d. HX的稳定性逐渐减弱

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