题目内容
【题目】一定条件下铁可以和CO2发生反应Fe(s)＋CO2(g)
FeO(s)＋CO(g) 该反应为吸热反应。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
(1)t1时，正、逆反应速率的大小关系为ν正______ν逆(填“>”“<”或“=”)；
(2)4分钟内，CO2的转化率为__________；CO的平均反应速率v(CO)＝_________；
(3)下列条件的改变能减慢其反应速率的是______________(选填序号)
①降低温度 ②减少铁粉的质量
③保持压强不变，充入He使容器的体积增大
④保持体积不变，充入He使体系压强增大
(4)下列描述能说明上述反应已达平衡的是__________________(选填序号)
①v(CO2)＝v(CO)
②单位时间内生成n molCO2的同时生成n mol CO
③ 容器中气体压强不随时间而变化
④容器中气体的平均分子量不随时间而变化
【答案】> 71.4％ 0.125mol·L-1·min-1 ①③ ②④
【解析】
(1)t1后，CO、CO2浓度变化特点判断正、逆反应速率的大小；
(2)根据转化率=
×100%计算CO2的平衡转化率；利用速率定义式计算v(CO)；
(3)根据影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂、固体表面积大小等分析；
(4)可逆反应达到平衡时，任何一组分的物质的量、浓度不变，物质的含量不变，反应速率不变，据此分析解答。
(1)关键图象可知：在t1后，CO浓度增大、CO2浓度减小，说明反应未达到平衡，正向进行，因此V正>V逆；
(2)根据图象可知：在反应开始时加入了CO2浓度是0.7mol/L，平衡时CO2浓度是0.2mol/L，反应转化的浓度是0.5mol/L，所以CO2在4分钟内，达到平衡时的转化率为×100%=
×100%=71.4％；根据化学反应速率的定义式可知在4分钟内CO的平均反应速率v(CO)=
=0.125mol·L-1·min-1；
(3)①降低温度，物质的内能降低，活化分子数减小，有效碰撞次数减少，化学反应速率降低，①符合题意；
②由于固体的浓度不变，所以减少铁粉的质量，物质的反应速率不变，②不符合题意；
③保持压强不变，充入He使容器的体积增大，反应体系是物质浓度降低，单位体积内活化分子数减少，有效碰撞次数减少，化学反应速率降低，③符合题意；
④保持体积不变，充入He使体系压强增大，由于体系内的物质浓度不变，所以化学反应速率不变，④不符合题意；
故合理选项是①③；
(4)①未指明反应是正向还是逆向进行，因此不能判断是否为平衡状态，①错误；
②单位时间内生成n molCO2的同时必然会消耗nmolCO，又生成n mol CO，则CO的物质的量不变，反应达到平衡状态，②正确；
③该反应是反应前后气体体积不变的反应，任何条件下体系的压强都不变，因此不能据此判断反应是否为平衡状态，③错误；
④反应前后气体的体积不变，而气体的质量会发生变化，则气体的摩尔质量会发生变化，由于摩尔质量当以g/mol为单位时，数值上等于物质的相对分子质量，所以若容器中气体的平均分子量不随时间而变化，则反应达到平衡状态，④正确；
故合理选项是②④。
挑战100单元检测试卷系列答案
【题目】亚硝酰氯(NOCl，熔点：-64.5 ℃，沸点：0.5 ℃，有毒)常温下是一种黄色气体，遇水易水解。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成，并以液态储存。
（1）甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2，均采用上图制备装置:
①写出NOCl的N元素化合价：_______
②为制备纯净干燥的气体，下表中缺少的药品是（填写在横线上）:
实验项目 | 装置Ⅰ | 装置Ⅱ | |
制备的气体 | 烧瓶中 | 分液漏斗中 | |
a .制备纯净干燥的Cl2 | MnO2 | _______ | _______ |
b .制备纯净干燥的NO | Cu | _______ | _______ |
（2）乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl，装置如图所示:
①装置连接顺序为a→____________________________(按气流自左向右方向，用小写字母表示)。
②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外，另一个作用是______________________________。
③装置Ⅵ在实验结束，拆解装置前，应作怎样的处理？_________________________。
④装置Ⅷ中吸收尾气时，NOCl发生的非氧化还原反应的化学方程式为___________________。
【题目】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两种反应合成甲醇。
反应Ⅰ：CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g)，△H1
反应Ⅱ：C02(g)+3H2(g) CH30H(g)+ H2O(g)，△H2
下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)：
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.O | 0.27 | 0.012 |
（1）由表中数据判断△H1_____0(填“>”、“<”或“=”)反应，C02(g)+H2(g)CO(g)+H20(g) △H3=____(用△H1和△H2表示)。
（2）若容器容积不变，下列措施可提高反应Ⅰ中CO转化率的是_________(选字母)。
a．充入CO，使体系总压强增大
b．将CH3OH(g)从体系中分离
e．充入He，使体系总压强增大
d．使用高效催化剂
（3）写出反应Ⅱ的化学平衡常数表达式：K=_________；保持恒温恒容的条件下将反应Ⅱ的平衡体系各物质浓度均增加一倍，则化学平衡_________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动，平衡常数K____(填“变大”、“变小”或“不变”)。
