题目内容

(12分)在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH<0
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式：K=                    。
（2）降低温度，该反应K值             ，二氧化硫转化率          ，化学反应速率          (以上均填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如下图所示，反应处于平衡状态的时间段是                   。
（4）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是                    (用文字表达)，10min～15min的曲线变化的原因可能是         (填写编号)。
a．加了催化剂   b．扩大容器体积   c．降低温度    d．增加SO3的物质的量
（1）　 （3分）
（2）增大 　增大　 减小（各1分）    （3）15～20min和25～30min（2分）
（4）增加了O2的量（2分）    　a（2分）

试题分析：（1）根据定义可写出该反应的化学平衡常数表达式：；
（2）该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，该反应K值、二氧化硫转化率均增大，反应速率减小；
（3）由图可知，在15～20min和25～30min的时间段，各物质的量均不变，反应处于平衡状态
（4）反应进行至20min时，O2的量急剧增加，则曲线发生变化的原因是增加了O2的量；10min～15min时，各物质的物质的量变化加快，反应速率明显加快，最有可能的原因是加入了催化剂，而bcd均不能使反应速率加快，故答案选a。
点评：本题考查化学平衡及化学反应速率的知识，题目难度不大，可根据所学知识解答。
练习册系列答案
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金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨，其总反应为：
WO3 (s) + 3H2 (g)  W (s) + 3H2O (g)       请回答下列问题：
（1）在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为0．5 L，2min后达到平衡，测得固体的质量减少了4．80 g，则H2的平均反应速率_________；该反应的平衡常数表达式K=___________
（2）某温度下反应达平衡时，H2与水蒸气的体积比为2:3，则H2的平衡转化率为__________；随温度的升高，H2与水蒸气的体积比减小，则该反应为  ____（填“吸热”或“放热”） 反应。
（3）一定温度下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是________。
A．混合气体的总压强保持不变      B．v正(H20)= v正(H2)
C．混合气体的密度保持不变        D．混合气体的平均式量保持不变
（4）钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：W (s) +2I2 (g)  WI4 (g)。下列说法正确的有__________。
A．温度升高时，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率减慢 
B．WI4在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上
C．WI4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长     
D．灯管内的I2可循环使用
(一)、将2 mol SO2和1 mol O2气体在1L的容器中混合，在一定条件下发生如下反应：2SO2(g)＋O2 (g)  2SO3 (g)。若经过2s后测得SO3的浓度为0.6 mol/ L。试计算：(1)O2的化学反应速率V(O2)=            ； (2)2s时的O2浓度            。
(二)、某温度时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如下图所示。

（1）X的转化率是      
（2）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为                    ；
（3）反应从开始至2分钟末，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)=               ；
（4）当反应进行到第  min，该反应达到平衡。
在一定温度下的恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时，可逆反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)达到平衡状态的是                              (    )
A．混合气体的压强恒定不变B．混合气体的密度不再改变
C．H2、I2、HI的浓度相等D．I2在混合气体中的体积分数不再改变
合成氨尿素工业生产过程中涉及到的物质转化过程如下图所示。

（1）天然气（主要成分为CH4）在高温、催化剂作用下与水蒸气反应生成H2和CO的化学方程式为      。
（2）甲烷是一种清洁燃料，但不完全燃烧时热效率降低，同时产生有毒气体造成污染。
　已知：CH4(g) + 2O2(g)＝CO2(g) + 2H2O(l)　 　　ΔH1＝―890.3 kJ/mol
2CO (g) + O2(g)＝2CO2(g)　　　　　　　 ΔH2＝―566.0 kJ/mol
则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率是完全燃烧时的_____倍（计算结果保留1位小数）。
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol·L-1的氯化铜溶液的装置示意图：
　
请回答：
①甲烷燃料电池的正极反应式是____          ____。
②当线路中有0.1 mol电子通过时，________（填“a”或“b”）极增重________g。
（4）运输氨时，不能使用铜及其合金制造的管道阀门。因为在潮湿的环境中，金属铜在有NH3存在时能被空气中的O2氧化，生成[Cu(NH3)4]2+，该反应的离子方程式为                               。
（14分）研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
⑴  在一定体积的密闭容器中，进行化学反应： CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

①该反应正向反应是          反应。（填“放热”或“吸热”）
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是            。
A．容器压强不变B．混合气体中c(CO2)不变
C．υ正(H2)＝υ逆(H2O)D．c(CO2)＝c(CO)
③当其他条件不变时，若缩小容器的体积，该反应平衡      移动。（选填“正向”、“逆向”或“不”）
⑵工业上合成甲醇可在密闭容器中采用如下反应进行：
CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g)   △H＝－49.0 kJ·mol－1
①该反应的平衡常数表达式K＝                     。
②某实验将1molCO2和3molH2充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件下发生反应（只有一种条件不同）。测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示：

曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ       KⅡ（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
③一定温度下，在容积2L且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。
容 器
甲
乙
反应物投入量
1molCO2、3molH2
a molCO2、b molH2、
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
经测定甲容器经过5min达到平衡，平衡时CO2的转化率为50%，甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H2)＝              mol·L－1·min－1。
要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为                    。
（8分）自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N2与O2反应生成NO。
（1）反应需要在闪电或极高温条件下发生，说明该反应_________。（填字母）
A．所需的活化能很高            B．吸收的能量很多
（2）在不同温度下，反应N2(g)＋O2(g) 2NO(g)的平衡常数K如下表：
温度/℃
1538
1760
2404
平衡常数K
0.86×10－4
2.6×10－4
64×10－4
该反应的△H     0。（填“>”、“=”或“<”）
（3）一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后，要提高N2的转化率， 可以采取的措施是     。
A．降低温度             B．加催化剂  
C．增加压强             D．增加O2浓度
E．分离出一氧化氮
（4）2404℃时，在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2，计算反应：
N2(g)＋O2(g) 2NO(g)达到平衡时NO的浓度        。（此温度下不考虑O2与NO的反应，计算结果保留两位有效数字）
(5) NO在科学界被誉为“明星分子”, 用NO与O2反应可以制备NO2，NO2是一种优良的氧化剂。已知 火箭发射时可用肼（N2H4）作燃料，NO2作氧化剂，这两者反应生成N2和H2O（气）。
且：N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g)　          △H＝＋67.7kJ/mol　　　　　
N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g)　　△H＝－534kJ/mol　　　　　　
请写出肼与NO2反应的热化学方程式_______________________________________________
温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：
t / s
 0
50
150
250
350
n(PCl3) mol
0
0. 16
0. 19
0. 20
0. 20
下列说法正确的是
A．反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)=" 0." 0032 mol·L-1·s-1
B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)=" 0." 11 mol·L-1，则反应的△H < 0
C．相同温度下，起始时向容器中充入1. 0 mol PCl5、0. 20 mol PCl3和0. 20 mol Cl2，反应达到平衡前v(正) > v(逆)
D．相同温度下，起始时向容器中充入2. 0 mol PCl3和2. 0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%
（10分）计算填空：
（1）（2分）1mol某金属单质与足量的H2SO4反应，放出1.5molH2（标况下）并转化为具有Ne原子的电子层结构的离子，则该金属在周期表的位置                         。
（2）（6 分）已知在2L的容器中进行下列可逆反应，各物质的有关数据如下：
_                                aA (g)+ bB (g) 2C(g)
起始物质的量（mol）：   3      2           0
2s末物质的量浓度（mol/L）： 0.9     0.8         0.4
则①a=                ，b=                       ；　　
②2S内B的反应速率=                           。
（3）（2分） 1 mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式                                                。

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