题目内容
【题目】十八大以来，各地重视“蓝天保卫战”战略。作为煤炭使用大国，我国每年煤炭燃烧释放出的大量SO2严重破坏生态环境。现阶段主流煤炭脱硫技术通常采用石灰石-石膏法将硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
反应Ⅰ：CaSO4(s)+CO(g) 
CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) 活化能Ea1，ΔH1=218.4kJ·mol-1
反应Ⅱ：CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO2(g) 活化能Ea2，ΔH2= -175.6kJ·mol－1
请回答下列问题：
（1）反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g)；△H=__________kJmol-1；该反应在________（填“高温”“低温”“任意温度”）可自发进行。
（2）恒温密闭容器中，加入足量CaSO4和一定物质的量的CO气体，此时压强为p0。tmin中时反应达到平衡，此时CO和CO2体积分数相等，CO2是SO2体积分数的2倍，则反应I的平衡常数Kp＝________(对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作Kp，如p(B)＝p·x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。
（3）图1为1000K时，在恒容密闭容器中同时发生反应I和II，c(SO2)随时间的变化图像。请分析图1曲线中c(SO2)在0～t2区间变化的原因___________________。
（4）图2为实验在恒容密闭容器中，测得不同温度下，反应体系中初始浓度比
与SO2体积分数的关系曲线。下列有关叙述正确的是______________________。
A．当气体的平均密度不再变化，反应I和反应Ⅱ同时达到平衡状态
B．提高CaSO4的用量，可使反应I正向进行，SO2体积分数增大
C．其他条件不变，升高温度，有利于反应I正向进行，SO2体积分数增大，不利于脱硫
D．向混合气体中通入氧气（不考虑与SO2反应），可有效降低SO2体积分数，提高脱硫效率
（5）图1中，t2时刻将容器体积减小至原来的一半，t3时达到新的平衡，请在图1中画出t2-t3区间c(SO2)的变化曲线__________。
【答案】-394.0kJ·mol-1 低温 0.25p0 反应I的活化能Ea1较小，反应速率I比II大，0～t1阶段c(SO2)增大，t1后反应II为主，c(CO)减小，使反应I逆向进行，故c(SO2)减小，t2时反应达到平衡状态。 ACD； 
【解析】
(1)反应Ⅰ：CaSO4(s)+CO(g)
CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) ΔH1=218.4kJ·mol-1
反应Ⅱ：CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s) + 4CO2(g) ΔH2= -175.6kJ·mol－1
根据盖斯定律反应Ⅱ-反应Ⅰ得：CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g)，所以，ΔH=ΔH2-ΔH1=-175.6kJ·mol－1-218.4kJ·mol-1=-394.0kJ·mol-1。该反应为气体分子数减小的反应，ΔS＜0，ΔH＜0，当ΔH-TΔS＜0时，反应能自发进行，则T较小的时候反应能自发进行，即该反应在低温时能自发进行，故答案为：-394.0kJ·mol-1；低温；
(2)设参加反应Ⅰ的CO起始的物质的量为a，平衡时，CO和CO2体积分数相等，CO2的体积分数是SO2体积分数的2倍，故设平衡时，SO2的物质的量为xmol，CO和CO2的物质的量为2x，则对于反应Ⅰ有：
则反应Ⅱ生成的CO2的物质的量为(2x-x)mol=xmol，生成CO的物质的量=[2x-(a-x)]mol=(3x-a)mol，则对于反应Ⅱ有：
结合反应Ⅰ、Ⅱ可知：CO的充入量为(4x-a)+a=4x，而平衡时，气体的总物质的量=2x+x+2x=5x，设平衡时体系总压为p，则
，解得：p=
，所以反应Ⅰ的平衡常数Kp=
=0.25p0，故答案为：0.25p0；
(3)因反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能，0到t1，反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ，c(SO2)增大，t1后反应II为主，c(CO)减小，使反应I逆向进行，故c(SO2)减小，t2时反应达到平衡状态，故答案为：反应I的活化能Ea1较小，反应速率I比II大，0～t1阶段c(SO2)增大，t1后反应II为主，c(CO)减小，使反应I逆向进行，故c(SO
(4)A．反应Ⅰ、Ⅱ都是反应前后气体质量变化的反应，由m=ρV可知，容器体积V恒定下，ρ不变，说明气体总质量m不变，那么容器内每种气体的质量均不变化，已达到平衡，A正确；
B．CaSO4是固体，提高CaSO4的用量，平衡不移动，B错误；
C．反应Ⅰ是吸热反应，升高温度，反应Ⅰ正向移动，SO2体积分数增大，不利于脱硫，C正确；
D．通入氧气，CO被消耗，反应Ⅰ逆向移动，SO2体积分数降低，脱硫效率增大，D正确；
综上所述，ACD满足题意，故答案为：ACD；
(5)容器体积减小一半瞬间，二氧化硫浓度变为2倍，同时压强增大，平衡逆向移动，二氧化硫浓度减小，t2～t3二氧化硫浓度比t1～t2减小的多。根据勒夏特列原理可知，t3重新平衡时，二氧化硫浓度略比t2时刻大，据此如图：
，故答案为：。
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【题目】Ni(CO)4可用于有机合成，也常用作催化剂。一定条件下，一定容积的密闭容器中，发生反应：Ni(s)+4CO(g)
Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如下表：
温度/℃ | 25 | 80 | 230 |
平衡常数 | 5×104 | 2 | 1.9×10-5 |
下列说法正确的是
A. 25℃达到平衡时，向容器中继续通入CO，Ni粉转化率增大，CO转化率减小
B. 温度越低，越有利于Ni(CO)4的生产
C. 在80℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol/L，则此时v(正)＜v(逆)
D. 平衡时向密闭容器中加入少量镍粉，平衡向正反应方向移动，新平衡时CO浓度比原平衡小
【题目】采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题
（1）1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为___________。
（2）F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=∞时，N2O4(g)完全分解）：
t/min | 0 | 40 | 80 | 160 | 260 | 1300 | 1700 | ∞ |
p/kPa | 35.8 | 40.3 | 42.5. | 45.9 | 49.2 | 61.2 | 62.3 | 63.1 |
①已知：2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=4.4 kJ·mol1
2NO2(g)＝N2O4(g) ΔH 2=55.3 kJ·mol1
则反应N2O5(g)＝2NO2(g)+ 
O2(g)的ΔH=_______ kJ·mol1。
②研究表明，N2O5(g)分解的反应速率
。t=62 min时，测得体系中
pO2=2.9 kPa，则此时的
=________kPa，v=_______kPa·min1。
③若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)____63.1 kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是________。
④25℃时N2O4(g)
2NO2(g)反应的平衡常数Kp=_______kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。
（3）对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：
第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡
第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反应
第三步 NO+NO3→2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_______（填标号)。
A．v(第一步的逆反应)＞v(第二步反应)
B．反应的中间产物只有NO3
C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D．第三步反应活化能较高
