题目内容
工业上采用乙苯与CO2脱氢生产重要化工原料苯乙烯
(g)+CO2(g)
(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH="-166" kJ·mol-1
(1)①乙苯与CO2反应的平衡常数表达式为:K= 。
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。 
(2)在3 L密闭容器内,乙苯与CO2的反应在三种不同的条件下进行实验,乙苯、CO2的起始浓度分别为1.0 mol·L-1和3.0 mol·L-1,其中实验Ⅰ在T1℃,0.3 MPa,而实验Ⅱ、III分别改变了实验其他条件;乙苯的浓度随时间的变化如图1所示。
图1 图2
①实验Ⅰ乙苯在0~50 min时的反应速率为 。
②实验Ⅱ可能改变的条件是 。
③图2是实验Ⅰ中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线,请在图2中补画实验III中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线。
(3)若实验Ⅰ中将乙苯的起始浓度改为1.2 mol·L-1,其他条件不变,乙苯的转化率将 (填“增大”“减小”或“不变”),计算此时平衡常数为 。
(1)K=
BD
(2)①0.012 mol·L-1·min-1 ②加入催化剂
③
(3)减小 0.225
解析
（14分）工业废气、汽车尾气排放出的SO2、NOx等，是形成雾霾的重要因素。霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾。
（1）大气中的SO2在烟尘的催化下形成硫酸的反应方程式是____________________。
（2）已知2SO2 (g)+ O2 (g)
2SO3(g) △H＝－196kJ/mol，提高反应中SO2的转化率，是减少SO2排放的有效措施。
①T温度时，在2L容积固定不变的密闭容器中加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，5 min后反应达到平衡，二氧化硫的转化率为50%，则υ(O2)＝____________。
②在①的条件下，判断该反应达到平衡状态的标志是_______(填字母)。
| A．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2 | B．容器内气体的压强不变 |
| C．容器内混合气体的密度保持不变 | D．SO3的物质的量不再变化 |
③若反应初始时，在容器中加入1.5 mol SO2和0.8 mol O2，则平衡后二氧化硫的转化率 氧气的转化率（填大于、小于或等于）。
（3）烟气中的SO2可以用NaOH溶液吸收，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示。（电极材料为石墨）
①图中a极要连接电源的（填“正”或“负”）_______极，C口流出的物质是_______。
②SO32－放电的电极反应式为_____________________________________。
③电解过程中若消耗12.6gNa2SO3，则阴极区变化的质量为_______g(假设该过程中所有液体进出口密闭)。
N2O4(无色) △H＜0反应中NO2、N2O4的物质的量随反应时间变化的曲线如下图，按下列要求作答：
将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
cC(g)＋dD(g)；ΔH＝Q，试根据图回答：
2013年9月，中国华北华中地区发生了严重的雾霆天气，北京、河北、河南等地的空气污染升为6级空气污染，属于重度污染。汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾履形成的原因。
（1）汽车尾气净化的主要原理为;2NO(g)＋2CO(g)
N2（g)＋2CO2（g) △H＜0，在一定温度下，在一体积固定的密闭容器中充入一定量的NO和CO在t1时刻达到平衡状态。
①能判断该反应达到平衡状态的标志是＿＿＿＿。
| A．在单位时问内生成1mol CO2的同时消耗了lmol CO |
| B．混合气体的密度不再改变 |
| C．混合气体的平均相对分子质量不再改变 |
| D．混合气体的压强不再变化 |
③若要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施有_____、____。（写出2个）
(2）改变煤的利用方式可减少环境污染，通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气，其反应原理为C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g) △H＝+131.3kJ/mol。①该反应在___下能自发进行（填“高温”或“低温”）。
②煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2C03溶液吸收，该反应的离子方程式为____。（已知：H2S： Ka1＝9.1×10-8；Ka2＝1.1×10-12。H2CO3：Ka1＝4.30×10-7；Ka2＝5.61×10-11）
(3）已知反应：CO(g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g），现将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通人到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下三组数据：| 实验 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达平衡所需时间/min | ||
| CO | H2O | H2 | CO | |||
| 1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
| 2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
| 3 | 900 | a | b | c | d | t |
①实验1条件下平衡常数K＝______（保留小数点后二位）。
②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a、b必须满足的关系是______。
③该反应的△H ______0(填“＜”或“＞”）；若在9000C时，另做一组实验，在此容器中加入l0mol CO,5mo1 H2O,2mo1 CO2,5mol H2，则此时υ正______υ逆（填“＜”，“＞”，“＝”）。
CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝－23.5 kJ·mol－1。在T1℃，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示。
C分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)
(创新预测题)(1)在100 ℃恒温条件下将0.100 mol的N2O4充入体积为1 L的真空密闭容器中，发生反应：N2O4(g)
2NO2(g) ΔH＞0。隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
| t/s c/(mol·L－1) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| c(N2O4)/(mol·L－1) | 0.100 | a | 0.5b | 0.4b | | |
| c(NO2)/(mol·L－1) | 0 | 0.060 | b | c1 | c2 | c3 |
请回答下列问题：
①表中a＝______，在0～20 s内N2O4的平均反应速率为_______mol·(L·s)－1。
②已知100 ℃时该反应的平衡常数为0.36，则表中b、c1、c2的大小关系为________，c3＝________mol·L－1，达到平衡时N2O4的转化率为_________________。
(2)室温下，把SiO2细粉放入蒸馏水中，不断搅拌，能形成H4SiO4溶液，反应原理如下：
SiO2(s)＋2H2O(l)
H4SiO4(aq) ΔH①写出该反应的化学平衡常数K的表达式：________________________________。
②实际上，在地球的深处，由于压强很大，固体、液体都会受到影响。在一定温度下，在10 000 m以下的地球深处，上述反应的方向是________(填“正方向”、“逆方向”或“不移动”)，理由是______________________________________。