18．在一个温度恒定的密闭容器中.SO2和O2发生反应.已知1 mol SO2和足量O2完全反应.放出的热量为Q.请按要求回答下列问题. [恒压条件下] (1)若开始时放入1 mol SO2和0.——青夏教育精英家教网—

18．在一个温度恒定的密闭容器中，SO₂和O₂发生反应。已知1 mol SO₂和足量O₂完全反应，放出的热量为Q。请按要求回答下列问题。

[恒压条件下]

(1)若开始时放入1 mol SO₂和0.5 mol O₂，达平衡后，生成0.9 mol SO₃，这时SO₂的转化率为__________。

(2)若开始时放入4 mol SO₂和2 mol O₂，达平衡后，生成SO₃的物质的量为__________，反应放出的热量为__________。

[恒容条件下]

(3)若开始时放入1 mol SO₂和0.5 mol O₂，达平衡后，生成a mol SO₃，则a__________0.9(填“>”、“<”或“＝”)；

(4)若令x、y和z分别代表初始加入SO₂、O₂和SO₃的物质的量，要使达平衡时，反应混合物中三种气体的物质的量分别与(3)中平衡时完全相同，则x、y、z必须满足的一般条件是__________。

(用两个代数式表示，其中一个只含x、y，另一个含x、z)

答案：(1)90%　(2)3.6 mol　3.6Q

(3)<　(4)x＝2y，x+z＝1

17．(2009·巢湖模拟)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普遍重视。

(1)目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。

为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO₂和3 mol H₂，一定条件下发生反应：

CO₂(g)+3H₂(g)　CH₃(OH)(g)+H₂O(g)；

ΔH＝－49.0kJ/mol

测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)＝__________mol/(L·min)。

②该反应的平衡常数表达式为__________。

③下列措施中能使n(CH₃OH)/n(CO₂)增大的是__________。

A．升高温度

B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H₂O(g)从体系中分离

D．再充入1 mol CO₂和3 mol H₂

(2)有人提出，可以设计反应2CO===2C+O₂(ΔH>0、ΔS<0)来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由：

________________________________________________________________________

解析：(1)①由图像可知反应10 min时达平衡状态，此时Δc(CO₂)＝1.00 mol/L－0.25 mol/L＝0.75 mol/L，由反应方程式可知Δc(H₂)＝3Δc(CO₂)＝2.25 mol/L，则v(H₂)＝＝＝0.225 mol/(L·min)。③因该可逆反应正向为放热反应且为气体物质的量减小的反应，故升高温度，平衡向逆反应方向移动，使减小，A项错误；再充入1 mol CO₂和3 mol H₂，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，使增大，D正确；因容器体积不变，若充入He(g)使体系压强增大，不改变各物质的浓度，平衡不发生移动，不变，B错误，若将生成物H₂O(g)从体系中分离，则平衡向正反应方向移动，增大，C正确。

(2)因为ΔH>0，ΔS<0，则ΔG＝ΔH－TΔs>0，故该反应不能自发进行。

答案：(1)①0.225

②　③C、D

(2)不可行，该反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下都不能自发进行

16．(2009·宁厦、辽宁理综)在一定温度下，反应H₂(g)+X₂(g)　HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol的HX(g)通入体积为1.0 L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．5%　　　　　　　　 B．17%　　　　　　　　　　 C．25%　　　　　　　　　　 D．33%

解析：本题考查平衡常数、分解率的计算。设分解率为x

　　　　　　H₂(g)+X₂(g)HX(g)

始态　　0　　0　　1 mol·L^－¹

平衡态

k＝＝10

解得x＝约17%

答案：B

15．(2009·全国理综I)下图表示反应X(g)　4Y(g)+Z(g)；ΔH<0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：

下列有关该反应的描述正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．第6 min后，反应就终止了

B．X的平衡转化率为85%

C．若升高温度，X的平衡转化率将大于85%

D．若降低温度，v_正和v_逆将以同样倍数减小

解析：本题具体考查化学反应速率与化学平衡部分知识，关键是深刻理解“勒夏特列原理”并结合具体反应灵活应用。A项，考查化学平衡的特点，由图知：6 min以后，反应物X浓度不再改变，说明达到了平衡。但化学平衡是动态平衡，反应未终止。B项，X的转化率计算：×100%＝85%。C项，该反应ΔH<0，据“勒夏特列原理”，升温，平衡向着使体系降温的方向移动，即平衡逆移，故X的转化率降低。D项，考查温度与速率的关系。降低温度，v_正、v_逆都减小，但不会是同样倍数，与该反应热效应有关。正反应放热，降低温度，平衡正向移动，说明v_正′>v_逆′。

答案：B

14．(2009·江苏化学)I₂在KI溶液中存在下列平衡：

I₂(aq)+I^－(aq)　I(aq)某I₂、KI混合溶液中，I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．反应I₂ (aq)+I^－(aq)===I(aq)的ΔH>0

B．若温度为T₁、T₂，反应的平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁>K₂

C．若反应进行到状态D时，一定有v_正>v_逆

D．状态A与状态B相比，状态A的c(I₂)大

解析：本题为化学平衡的图象题，考查化学平衡移动原理及识图能力。由图象可知，反应I₂(aq)+I^－(aq)　I(aq)随着T的增加I的浓度减小，反应向逆方向进行，所以反应的ΔH<0，A不正确；温度由T₁→T₂，温度升高，平衡左移，平衡常数减小，即K₁>K₂，B正确：D点不是平衡状态，平衡向右移动，即v_正>v_逆，C正确；状态A时，c(I)大，则c(I₂)小，D不正确。

答案：BC

13．(2009·广东化学)取五等份NO₂，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：

2NO₂(g)　N₂O₄(g)　ΔH<0

反应相同时间后，分别测定体系中NO₂的百分含量(NO₂%)，并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

解析：在恒容状态下，在5个相同的容器中同时通入等量的NO₂，反应相同时间。那么则有两种可能，一是已达到平衡状态，二是还没有达到平衡状态，仍然在向正反应方向移动。若5个容器在反应相同时间下，均已达到平衡，因为该反应是放热反应，温度越高，平衡向逆反应方向移动的程度越大，NO₂的百分含量随温度升高而升高，所以B正确。若5个容器中有未达到平衡状态的，刚反应时，平衡向右移动，NO₂的含量减少，而后达到平衡时，由于该反应为放热反应，升高温度，平衡向左移动，NO₂的含量逐渐增加，故D项可能与实验结果相符合。

答案：BD

12．(2009·济南市高三模拟)向恒温、恒容(2L)的密闭容器中充入2 mol SO₂和一定量的O₂，发生反应：2SO₂(g)+O₂(g)催化剂加热2SO₃(g)；ΔH＝－197.74 kJ·mol^－^1,4 min后达到平衡，这时c(SO₂)＝0.2mol·L^－¹，且SO₂与O₂的转化率相等。下列说法中，不正确的是　　 (　)

A．达到平衡时再充入2 mol SO₂反应的ΔH保持不变

B．用O₂表示4min内的反应速率为0.1 mol·(L·min)^－¹

C．再向容器中充入1 mol SO₃，达到新平衡，v(SO₂)：v(O₂)＝2?1

D．4 min后，若升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数K增大

解析：ΔH是焓变(反应热)，是一个定值，选项A正确；该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，选项D错误。

答案：D

11．(2009·山东省济宁市第一学期高三质检)在密闭容器中，反应X₂(g)+Y₂(g)　2XY(g)；ΔH<0，达到甲平衡时，再改变某一条件后，达到乙平衡，对此过程的分析正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)