题目内容
一定条件下发生反应：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)。工业上依此用CO生产燃料甲醇。
（1）甲图是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v(CO)＝__________________。
（2）乙图表示该反应进行过程中能量的变化。曲线b下的反应条件为 。该反应的焓变是________(填“ΔH<0”或“ΔH>0”)，写出反应的热化学方程式：____________________________________；选择适宜的催化剂__________(填“能”或“不能”)改变该反应的反应热。
（3）该反应平衡常数K的表达式为_____________________________________________，
温度升高，平衡常数K________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
（4）恒容条件下，下列措施中能使
增大的有____________。
a．降低温度
b．充入He气
c．再充入1 mol CO和2 mol H2
d．使用催化剂
（1）0．075 mol·L－1·min－1（2分）
（2）加催化剂（1分），ΔH<0 （2分） CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)ΔH＝－91 kJ·mol－1（3分）
不能（1分）
（3）K＝
减小 （各2分）
（4）d （2分）
解析试题分析：（1） 化学反应速率就是指单位时间内浓度的变化量。（2） 曲线a和曲线b的明显区别是反应的活化能不一样，表明曲线b是使用了催化剂，从图中可以看出和出的热量比吸收的热量多，因此是一放热反应：ΔH<0； CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)ΔH＝－91 kJ·mol－1；催化剂不能改变反应的反应热。
考点：考查化学平衡的有关知识。
（1）已知反应及几种物质中化学键断裂时的能量变化如下所示：
H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) △H＝－184kJ/mol
4HCl (g)＋O2(g)＝2Cl2 (g) ＋2H2O (g) △H＝－115.6kJ/mol
①H2与O2反应生成气态水的热化学方程式为_________________________________；
②断开1mol H—O键所需能量约为_________________________kJ。
（2）已知某反应的平衡常数表达式为：K＝
,它所对应的化学方程式为________________。
（3）已知反应N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) △H＜0在400℃时K＝0.5，此条件下在0.5L的密闭容器中进行该反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应υ(N2)正______υ(N2)逆（填“＞”、“＜”或“＝”）。欲使得该反应的化学反应速率加快，同时使平衡时NH3的体积百分数增加，可采取的措施是_______（填序号）。
A.缩小体积增大压强 B.升高温度
C.加催化剂 D.使氨气液化移走
（4）在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应：A(g)＋3B(g)2C(g)＋D(s) △H，其化学平衡常数K与T的关系如下表：
| T/K | 300 | 400 | 500 | …… |
| K/(mol·L－1)2 | 4×106 | 8×107 | 1.2×109 | …… |
②在一定条件下，能判断该反应一定达化学平衡状态的是______（填序号）。
A.3 υ(B)正＝2υ(C)逆 B.A和B的转化率相等
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
氮可形成多种氧化物，如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是
和
。实验测得N－N键键能为167kJ·mol－1， NO2中氮氧键的平均键能为466 kJ·mol－1，N2O4中氮氧键的平均键能为438.5 kJ·mol－1。
（1）写出N2O4转化为NO2的热化学方程式：
（2）对反应N2O4(g)
2NO2(g)，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是 
A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
C．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（3）在100℃时，将0.40mol的NO2气体充入2 L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：
| 时间（s） | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
| n(NO2)/mol | 0.40 | n1 | 0.26 | n3 | n4 |
| n(N2O4)/mol | 0.00 | 0.050 | n2 | 0.080 | 0.080 |
①在上述条件下，从反应开始直至20 s时，二氧化氮的平均反应速率为
②n3 n4（填“>”、“<”或“=”），该反应的平衡常数K的值为 ，升高温度后，反应2NO2
N2O4的平衡常数K将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体，要达到上述同样的平衡状态，N2O4的起始浓度是_____________mol·L－1。
（15分）随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO2)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H＝ -574 kJ·mol－1
②CH4(g) +4NO(g)＝2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H＝-1160 kJ·mol－1
③H2O(g)＝H2O(l) △H＝-44.0 kJ·mol－1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式 。
（2）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常温下可将SO2转化为SO42-，从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ ＝4Fe3+ + 2H2O，则另一反应的离子方程式为 。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)。某研究小组向密闭的真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）加入NO和足量的活性炭，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
浓度/mol·L－1
| NO | N2 | CO2 | ||
| 0 | 1.00 | 0 | 0 | ||
| 10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 | ||
| 20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
| 30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
| 40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 | ||
| 50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
①10min～20min以v(CO2) 表示的反应速率为 。
②根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数为 （保留两位小数）。
③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率 （填“增大”、“不变”或“减小”） 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 （填序号字母）。
A．容器内压强保持不变 B．2v正(NO)＝v逆(N2)
C．容器内CO2的体积分数不变 D．混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件，过一段时间反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 。请在右图中画出30min至40min的变化曲线。
（1）8g液态的CH3OH在氧气中完全燃烧，生成二氧化碳气体和液态水时释放出Q kJ的热量。试写出液态CH3OH燃烧热的热化学方程式 。
（2）在化学反应过程中，破坏旧化学键需要吸收能量，形成新化学键又会释放能量。
| 化学键 | H—H | N—H | N≡N |
| 键能/kJ·mol－1 | 436 | 391 | 945 |
已知反应N2＋3H2=2NH3 ΔH＝a KJ/mol。
试根据表中所列键能数据计算a的数值为： 。
（3）已知：C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ/mol
2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－2599 kJ/mol
根据盖斯定律，由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的热化学方程式： 。
