题目内容

在2L密闭容器中，800℃时反应2NO（g）+O2（g）2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如下表：
时间/s 0 1 2 3 4 5
n（NO）/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
（1）写出该反应的平衡常数表达式：K=
c2(NO2)
c2(NO)?c(O2)
c2(NO2)
c2(NO)?c(O2)
，已知：K（300℃）＞K（350℃），该反应是
放热
放热
反应（填“放热”或“吸热”）．

（2）图中表示NO2的变化的曲线是
b
b
，用O2的浓度变化表示从0～2s内该反应的平均速率v=
0.0015mol/（L?s）
0.0015mol/（L?s）
．
（3）能说明该反应已经达到平衡状态的是
bc
bc

a．v（NO2）=2v（O2）                b．容器内压强保持不变
c．v逆（NO）=2v正（O2）             d．容器内物质的密度保持不变
（4）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是
c
c

a．及时分离出NO2气体                b．适当升高温度
c．增大O2的浓度                     d．选择高效的催化剂．
分析：（1）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应都达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写；
K（300℃）＞K（350℃），说明升高温度平衡向逆反应移动，故正反应是放热反应；
（2）由表中数据可知，平衡时c（NO）=
0.007mol
2L
=0.0035mol/L，由方程式2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）可知，平衡时△c（NO）：△c（O2）：△c（NO2）=2：1：2，据此判断表示NO2的浓度变化的曲线，
由图中数据可知2s内，NO的浓度变化量为0.01mol/L-0.004mol/L=0.006mol/L，根据v=
△c
△t
计算v（NO），再根据速率之比等于化学计量数之比计算v（O2）；
（3）根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
（4）根据外界条件对反应速率与平衡的移动分析解答．
解答：解（1）可逆反应2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）的平衡常数k=
c2(NO2)
c2(NO)?c(O2)
，
K（300℃）＞K（350℃），说明升高温度平衡向逆反应移动，故正反应是放热反应，
故答案为：
c2(NO2)
c2(NO)?c(O2)
，放热；
（2）由方程式2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）可知，平衡时△c（NO）：△c（O2）：△c（NO2）=2：1：2，由表中数据可知，平衡时c（NO）=
0.007mol
2L
=0.0035mol/L，曲线b平衡时的浓度为0.0035mol/L，故曲线b表示NO2的浓度变化，
由图中数据可知2s内，NO的浓度变化量为0.01mol/L-0.004mol/L=0.006mol/L，故v（NO）=
0.006mol/L
2s
=0.003mol/（L?s），根据速率之比等于化学计量数之比，故v（O2）=
1
2
v（NO）=
1
2
×0.003mol/（L?s）=0.0015mol/（L?s），
故答案为：b，0.0015mol/（L?s）；
（3）a．始终都存在v（NO2）=2v（O2）关系，故不能说明到达平衡，故a错误；
b．随反应进行气体的物质的量减小，压强增减小，容器内压强保持不变，说明到达平衡，故b正确；
c．不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比，反应到达平衡，故v逆（NO）=2v正（O2），说明到达平衡，故c正确；
d．反应混合气体的质量不变，容器的体积不变，密度始终不变，故容器内物质的密度保持不变，不能说明到达平衡，故d错误；
故选bc；
（4）a．及时分离出NO2气体，平衡向正反应移动，但反应速率降低，故a错误；
b．适当升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应移动，故b错误；
c．增大O2的浓度，反应速率增大，平衡向正反应移动，故c正确；
d．选择高效的催化剂，增大反应速率，不影响平衡移动，故d错误；
故选c．
点评：考查平衡常数即影响因素、化学反应速率、影响化学平衡的元素与平衡状态的判断等，难度中等，注意平衡状态判断选择判断的物理量，应随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．
练习册系列答案
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“神七”登天谱写了我国航天事业的新篇章．火箭升空需要高能燃料，经常是用肼（N2H4）作为燃料，N2O4做氧化剂．
（1）已知：N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+67.7kJ?mol-1
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-534.0kJ?mol-1
2NO2（g）═N2O4（g）△H=-52.7kJ?mol-1
请写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：
2N2H4（g）+N2O4（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1 083.0 kJ?mol-1
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．
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（3）一定条件下，在2L密闭容器中起始时投入2mol NH3和4mol O2，发生反应：
4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）△H＜0，测得平衡时的数据如下表：
有关物质的物质的量/mol n（NO） n（H2O）
温度T1 1.6 2.4
温度T2 1.2 1.8
①在T1时，若经过10min反应达到平衡，则10min内反应的平均速率v（NH3）=
0.08 mol?L-1?min-1
0.08 mol?L-1?min-1
．
②T1和T2的大小关系是T1
＜
＜
T2（填“＞”“＜”或“=”）．
（4）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2．某种电化学装置可实现如下转化：2CO2═2CO+O2，CO可用作燃料．已知该装置的阳极反应为：4OH--4e-═O2↑+2H2O，则阴极反应为
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．
有人提出，可以设计反应2CO═2C+O2（△H＞0）来消除CO的污染，请你判断该反应是否能自发进行并说明理由？答：
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（5）某空间站能量转化系统的局部如图所示，其中的燃料电池采用KOH溶液作电解液．

如果某段时间内，氢氧储罐中共收集到33.6L气体（已折算成标准状况），则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为
2
2
mol．
（1）醋酸可用于除去水壶中的水垢，成份主要是CaCO3和Mg（OH）2．写出醋酸与Mg（OH）2反应的离子方程式
Mg（OH）2+2CHCOOH=2CH3COO-+Mg2++2H2O
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．
（2）将11.2L（标准状况）乙烯和乙烷的混合气体通入足量的溴的四氯化碳溶液中，充分反应后，溴的四氯化碳溶液质量增加了8.4克，则原混合气体中烯和乙烷的质量之比为：
7：5
7：5

（3）在2L密闭容器中，一定条件下发生反应A（g）+3B （g）   2C（g），在10秒内反应物A的浓度由1mol/L降到0.6mol/L，则用C浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率为
0.08mol/（L?s）
0.08mol/（L?s）
．
（2013?枣庄二模）某实验小组敷衍工业废弃固体（主要成分为Cu2SFe2SO3）制备有关物质，整个流程如下图所示．请回答：
（1）气体a的化学式为
SO2
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．
（2）溶液B加入硫酸酸化后再加入适宜氧化剂X得到溶液C，写出该反应的离子方程式
2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
．
（3）制备硫酸铜溶液．常温下，O2、铜粉和稀硫酸三者在一起，几乎不反应，当加入溶液D后，随即生成硫酸铜．经理阅资料发现FeSO4对铜的氧化起催化作用．
A．第一步反应的离子方程式为：4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，则第二步反应的郭子方程式为
2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
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．
B．⑦操作中，配制Fe2（SO4）3溶液时应注意
向配制溶液中加入少量硫酸防止水解或将硫酸铁溶解在稀硫酸中，再加水稀释
向配制溶液中加入少量硫酸防止水解或将硫酸铁溶解在稀硫酸中，再加水稀释
．
（4）操作⑧的目的是得到较纯的硫酸铜溶液．加入适宜试剂Y调节pH至铁元素全部沉淀（离子浓度小于10-5mol．L-1），然后再过滤，浓缩、结晶等，则pH至少调节为
3
3
．
已知：Ksp[Cu（OH）2]≈1×1022，Ksp[Fe（OH）2]≈1×10-16，Ksp[Fe（OH）3]≈1×10-38
（5）科学家发现纳米级的Cu2O在太阳光照射下可以催化分解水．
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20min末测得n（O2）=0.16mol，则这段时间的反应速率v（H2）=
8×10-3mol?L-1?min-1
8×10-3mol?L-1?min-1
；该温度下，此反应的平衡常数表达式K=
[O2][H2]2
[H2O]2
[O2][H2]2
[H2O]2
．
B．已知：2Cu2O（s）+O2（g）═4Cu2O（s）△H=-292kJ?mol-1 2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-221kJ?mol-1
请写出炭粉还原CuO（s）制备Cu2O（s）的热化学方程式
2CuO（s）+C（s）═Cu2O（s）+CO（s）△H=+35.5kJ?mol-1
2CuO（s）+C（s）═Cu2O（s）+CO（s）△H=+35.5kJ?mol-1
．
氮气与氢气反应生成氨气的平衡常数见表：
N2+3H2?2NH3
温度 25℃ 200℃ 400℃ 600℃
平衡常数K 5×108 650 0.507 0.01
（1）工业上合成氨的温度一般控制在500℃，原因是
 
．
（2）在2L密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气，进行工业合成氨的模拟实验，若2分钟后，容器内压强为原来的0.8倍，则0到2分钟，氨气的反应速率为
 
mol/（L?min）．
（3）下列说法能表明该反应达到平衡的是
 
．
A．气体的平均分子量不再变化
B．密闭容器内的压强不再变化
C．v（N2）=2v（NH3）                    
D．气体的密度不再变化
（4）下列措施，既能加快该反应的反应速率，又能增大转化率的是
 
．
A．使用催化剂   B．缩小容器体积   C．提高反应温度   D．移走NH3
（5）常温下，在氨水中加入一定量的氯化铵晶体，下列说法错误的是
 
．
A．溶液的pH增大    B．氨水的电离度减小    C．（OH-）减小    D．（NH4+）减小
（6）将氨水与盐酸等浓度等体积混合，下列做法能使（NH4+）与（Cl-）比值变大的是
 
．
A．加入固体氯化铵    B．通入少量氯化氢    C．降低溶液温度    D．加入少量固体氢氧化钠．
一定条件下，使X（g）与Y（g）在2L密闭容器中发生反应生成z（g）．温度为TK时，反应过程中X，Y，Z的物质的量变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T，K和T2，K时，Y的体积分数与时间的关系如图2所示．则下列结论正确的是（　　）
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A、反应进行的前3min内，用X表示的反应速率V（X）=0.1mol/（L?min）B、平衡时容器内的压强为反应前的0.8倍C、保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K减小D、若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是增大压强

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