题目内容
I.高炉炼铁的主要反应为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。
已知该反应的
H，在1000℃时，K=64。在1000℃的条，在容积10 L的密闭容器中，加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1．OmoI，反应经10 min后达到平衡。
(1)该时间范围内的平均反应速率v(CO2）=_________mol/L
min
(2) 的最大转化率_________________。
(3)欲提高CO的平衡转化率，可采取的措施是_______________。
| A．减少Fe的量 | B．增加Fe2O3的量 |
| C．升高反应温度 | D．移出部分CO2 |
Ⅱ．已知化学反应①：Fe（s）+CO2（g）
FeO（s）+CO（g），其平衡常数为K1；化学反应②：Fe（s）+H2O（g）FeO（s）+H2（g），其平衡常数K2．在温度973K和1173K情况下，K1、K2的值分别如下：| 温度 | K1 | K2 |
| 973K | 1.47 | 2.38 |
| 1173K | 2.15 | 1.67 |
(4)通过表格中的数值可以推断：反应①的△H_ O。（填“>”“<”）
(5)现有反应③：该反应的平衡常数的数学表
达式K3=____。
(6)根据反应①和②可以推导出Ki，Kz和玛之间的关系式。K3=__________。据此关系式和上表数据，也能推断出反应③的△H_ _0(填“>”“<”)。
（14分）
（1）0.006 （2分）
（2）60% （2分）
（3）D （2分）
（4）＞ （2分）
（5）
（2分）
（6）K3＝K1/K2 （2分） ＞ （2分）
解析
在T℃时，向1 L固定体积的密闭容器M中加入2 mol X和1 mol Y，发生如下反应：2X(g)＋Y(g) 
aZ(g)＋W(g) ΔH＝－Q kJ/mol(Q＞0)；该反应达到平衡后，放出的热量为Q1 kJ，物质X的转化率为α；若平衡后再升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小。
请回答下列问题：
(1)化学计量数a的值为________。
(2)下列能说明该反应达到了化学平衡状态的是________(填序号)。
a．容器内压强一定
b．容器内气体的密度一定
c．容器内Z的分子数一定
d．容器内气体的质量一定
(3)维持T℃温度不变，若起始时向容器M中加入2 mol X、1 mol Y和1 mol Ar(稀有气体不参与反应)，则反应达到平衡后放出的热量是________kJ。
(4)维持T℃温度不变，若在一个和原容器体积相等的恒压容器N中加入2 mol X和1 mol Y，发生题给反应并达到平衡，则________(填“M”或“N”)容器中的反应先达到平衡状态，容器中X的质量分数M________N(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(5)已知：该反应的平衡常数随温度的变化情况如表所示：
| 温度/℃ | 200 | 250 | 300 | 350 |
| 平衡常数K | 9.94 | 5.2 | 1 | 0.5 |
若在某温度下，2 mol X和1 mol Y在容器M中反应并达到平衡，X的平衡转化率为50%，则该温度为________℃。
(6)维持T℃温度不变，若起始时向容器M中加入4 mol X和6 mol Y，反应达到平衡时容器内的分子数目减少10%，则反应中放出的热量为________kJ。
p C在某温度下达到平衡（16分）工业上可以在恒容密闭容器中采用下列反应制备甲醇：
CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）
（1）下列情况可以作为判断反应达到平衡状态的依据的是（填序号） 。
A．生成CH3OH 的速率与消耗H2的速率之比为1︰2
B．混合气体的平均相对分子质量保持不变
C．混合气体的密度保持不变
D．体系内的压强保持不变
（2）下表所列数据为该反应在不同温度下的化学平衡常数：
| 温度/℃ | 250 | 300 | 350 |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①反应的平衡常数表达式为K= 。由上表数据判断，该反应的△H 0（填“＞”、“＝”或“＜”）。升高温度，正反应速率 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
②某温度下，将2molCO和6molH2充入一个容积为2L的密闭容器中，达到平衡时c(H2)=1.4mol/L，则CO的转化率为 ，此时的温度为 。
（3）欲提高CO的转化率，可采取的措施是 。（填序号）
A．升温
B．加入更高效的催化剂
C．恒容条件下充入CO
D．恒容条件下充入H２
E．恒容条件下充入氦气
F．及时移走CH3OH
（4）一定条件下，CO和H2在催化剂作用下生成1molCH3OH的能量变化为90.8kJ。该温度下，在三个容积相同的密闭容器中，按不同方式投料，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
| 容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
| 投料方式 | 1molCO、2molH2 | 1molCH3OH | 2molCH3OH | |
| 平衡数据 | C(CH3OH)/(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
| 体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 | |
| 反应的能量变化 | akJ | bkJ | ckJ | |
| 原料转化率 | α1 | α2 | α3 | |
下列分析正确的是 。（填序号）
A．2c1＜c3 B．2 p1＜p3 C．|a|＋|b|＝90.8 D．α1＋α3＞1
在一固定容积为2L的密闭容器内加入0．2 mol的N2和0．6 mol的H2，在一定条件下发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)＋Q（Q＞0）,
（1）该反应所用的催化剂是 （填写名称）
该反应450℃的平衡常数 500℃时的平衡常数（填“>”、“<”或“=”）。
（2）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
| A．3V正（H2）＝2V逆（NH3） | B．容器中气体的平均分子量不随时间而变化 |
| C．容器中气体的密度不随时间而变化 | D．容器中气体的分子总数不随时间而变化 |
（4）下列研究目的和示意图相符的是 。
| | A | B | C | D |
| 研究目的 | 压强对反应的影响（P1>P2） | 温度对反应的影响 | 平衡体系增加N2对反应的影响 | 催化剂对反应的影响 |
| 图示 |  |  |  |  |
I．设反应①Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1。反应 ②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2，在不同温度下，K1、K2的值如下：
| T(K) | K1 | K2 |
| 973 | 1.47 | 2.36 |
| 1173 | 2.15 | 1.67 |
（1）现有反应③CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)，这是一个 (填“吸”或“放”)热反应，要使平衡③向右移动，可采取的措施有 (填序号)。A．缩小反应容器容积
B．扩大反应容器容积
C．降低温度
D．升高温度
E．使用合适的催化剂
F．设法减少CO的量
（2）若反应Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)在温度T1下进行；Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)在温度T2下进行，已知T1＞T2，且c(CO2)＞c(H2O)(其他条件均相同)，则两者的反应速率 (填序号)。A．前者大 B．后者大 C．一样大 D．无法判断
II．（1）钢铁的表面发蓝、发黑处理是常用的防腐方法。请配平主要反应的方程式：
□Na2FeO2+□NaNO2+□H2O=□NaFeO2+□NH3↑+□NaOH
（2）钢铁经冷、浓HNO3处理后“钝化”能达到防腐目的，不同浓度的HNO3与铁反应的还原产物很复杂，其分布曲线如图。
①图示可知，分析HNO3与铁反应的规律是 。
②工业上一般不用冷浓硝酸进行铁表面处理，其可能的原因是 。
（3）金属(M)的腐蚀是因为发生反应：M-ne-→Mn+，除了上述表面处理的方法外，下列方法也能起到防腐作用的是 (填字母编号)
A．在铁中掺入铬等金属制成不锈钢
B．在铁制品表面镀锌
C．提高铁中含碳量，制成生铁
D．将水库铁闸门与直流电源的负极相连
Si (s) + 3HCl (g) ΔH ＞0，其平衡常数表达式为K = 。为提高还原时SiHCl3的转化率，可采取的措施有 。（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”)