题目内容
已知：2NO2(g)
N2O4(g)；△H＜0。在恒温恒容条件下，将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图⑴所示。请回答：
（1）a点时，v(正) v（逆）（填“＜”、“＞”或“=”），X线、Y线中代表N2O4的是 ；
（2）反应在第10 min达到平衡，则前10 min内用NＯ2表示的化学反应速率v(NＯ2)= mol·L-1·min-1。该温度下，反应的平衡常数K= (可用分数表示)；
（3）在第25分钟，进行的操作是 ；
（4）a、b、c、d四点对应的时刻，NO2物质的量浓度由小到大的顺序是 ，再次平衡时的d点NO2的体积分数比b点时 （填“大”、“小”或“相等”）；
（5）假如在第35分钟从容器中移去0.4mol N2O4，并加入适当催化剂使反应在第40分钟达到平衡，请在图⑴中画出从第35分钟以后两种物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系，并标注所画线条对应的物质。
（1）＜ （1分） Y线；（1分）（2）0.04（2分） 10/9(或1.1)（2分）；（3）充入0.8mol NO2；（2分）（4）a＜b＜d＜c （2分） 小（2分）
（5）
（2分）
解析试题分析：（1）由图可知10-25min平衡状态时，X表示的生成物的浓度变化量为（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y表示的反应物的浓度变化量为（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍，所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线；（2）平衡常数指达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，根据图读出平衡时各组分的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算；（3）25min时，c（NO2）瞬间增大，比平衡状态增加了（1-0.6）×2=0.8mol 增大c（NO2），平衡向生成N2O4方向移动（4）从a到b，c（NO2）增大，c点和d点分别是增大c（NO2）后未达到平衡的点和平衡时的点，所以c点c（NO2）大于d点，二氧化氮浓度越大颜色越深，故颜色由深到浅的顺序是cdba；由图可知，10-25min及35min之后X、Y的物质的量不发生变化，则相应时间段内的点处于化学平衡状态，d点NO2的体积分数比b点时小，（5）如图。
考点：本题考查平衡常数、平衡移动、平衡影响因素、化学平衡图象等，难度中等，图象问题解题步骤：（1）
看懂图象：①看面（即弄清纵坐标与横坐标的意义）；②看线（即弄清线的走向和变化趋势）；③看点（即弄清起点、拐点、交点、终点的意义）；④看是否要作辅助线（如等温线、等压线）；⑤看定量图
象中有关量的多少．（2）联想规律：联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律．
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2NH3(g) ΔH＝Q kJ·mol－1，能量变化如下图，回答下列问题：
能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的绿色能源之一。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ.CH4（g）＋H2O（g）=CO（g）＋3H2（g）ΔH＝＋206.0 kJ/mol
Ⅱ.CO（g）＋2H2（g）=CH3OH（g）ΔH＝－129.0 kJ/mol
（1）CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH（g）和H2（g）的热化学方程式为_____。
（2）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O（g）通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应Ⅰ，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。
①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示该反应的平均反应速率为________；
②100 ℃时反应Ⅰ的平衡常数为________。
（3）在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下，将1.0 mol CO与2.0 mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的
，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是________（填字母序号）。
| A．c（H2）减小 |
| B．正反应速率加快，逆反应速率减慢 |
| C．CH3OH的物质的量增加 |
D．重新平衡时 减小 |
（4）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH（g）
CO（g）＋2H2（g），此反应能自发进行的原因是：___。（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2＋氧化成Co3＋，然后以Co3＋做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用下图装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式_______________；
②写出除去甲醇的离子方程式___________________。
Ni(CO)4(g)＋Q
Ni(s)＋4CO(g)党的十八大报告中首次提出“美丽中国”的宏伟目标。节能减排是中国转型发展的必经之路，工业生产中联合生产是实现节能减排的重要措施，下图是几种工业生产的联合生产工艺：
请回答下列问题：
（1）装置甲为电解池，根据图示转化关系可知：A为____________（填化学式），阴极反应式为____________。
（2）装置丙的反应物为Ti，而装置戊的生成物为Ti，这两个装置在该联合生产中并不矛盾，原因是_________________________________________________
装置戊进行反应时需要的环境为________（填字母序号）。
A．HCl气体氛围中 B．空气氛围中 C．氩气氛围中 D．水中
（3）装置乙中发生的是工业合成甲醇的反应：CO（g）＋2H2（g）??CH3OH（g） ΔH<0。
①该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）如下表：
| 温度/℃ | 250 | 350 |
| K | 2.041 | x |
符合表中的平衡常数x的数值是________（填字母序号）。
A．0 B．0.012 C．32.081 D．100
②若装置乙为容积固定的密闭容器，不同时间段各物质的浓度如下表：
| | c（CO） | c（H2） | c（CH3OH） |
| 0 min | 0.8 mol·L－1 | 1.6 mol·L－1 | 0 |
| 2 min | 0.6 mol·L－1 | y | 0.2 mol·L－1 |
| 4 min | 0.3 mol·L－1 | 0.6 mol·L－1 | 0.5 mol·L－1 |
| 6 min | 0.3 mol·L－1 | 0.6 mol·L－1 | 0.5 mol·L－1 |
反应从2 min到4 min之间，H2的平均反应速率为________。反应达到平衡时CO的转化率为________。反应在第2 min时改变了反应条件，改变的条件可能是________（填字母序号）。
A．使用催化剂 B．降低温度
C．增加H2的浓度
（4）装置己可以看作燃料电池，该燃料电池的负极反应式为____________ ________________________________________________。
工业上制备H2的一种重要方法是： CO(g) + H2O(g) 
CO2 (g) + H2(g) △H＝Q kJ/mol 。已知该反应的平衡常数K与温度T的关系如图所示。若在一固定的密闭容器中， 850℃ 时发生上述反应，测得容器内各物质的浓度 (mol/L)随时间的变化关系如下表：
已知：850℃ 时该反应的化学平衡常数K ="1.0" ，请回答下列问题：
（1）Q 0（填“ ＞ ”、“ ＝ ”或“＜” ）。
（2）可以判断该反应达到化学平衡状态的叙述是 （填字母）。
| A．单位时间内减少 CO(g)的浓度等于生成 CO2 (g)的浓度 |
| B．反应容器内的压强不发生变化 |
| C．混合气体中 H2 (g)的浓度不再发生改变 |
| D．氢气的生成速率等于水的生成速率 |
（4）上表中 c2为 mol/L , CO(g)的转化率为
某温度下，将2mol A和2.8 mol B充入体积为2 L的恒容密闭容器中，发生如下反应：
aA（g）+B（g）
2C（g）+ D（s） ，5 min后达到平衡。平衡时A为1.6mol，放出的热量为Q。在t0时刻，若从平衡体系中分离出四分之一的混合气体，新平衡体系中c(A)为0.6mol／L。
（1） 5 min内用B表示该反应的化学反应速率为 。
（2）该温度下，此可逆反应的逆反应的平衡常数为 。
（3）a的值为 。
（4）下列说法一定能说明上述反应已达到平衡状态的是 。
①单位时间里每生成1molB的同时消耗了2mol的C ②D的物质的量不再变化
③混合气体的密度不再变化 ④混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑤体系的压强不再变化
（5）该温度下，某同学设计了以下实验，请在空格中填入热量（含Q的表达式表示）
| 起始 n（A）/mol | 起始 n（B）/mol | 起始 n（C）/mol | 起始 n（D）/mol | 达到平衡时放出（或吸收）的热量 |
| 0 | 1.6 | 8 | 足量 | |