题目内容

18．一定温度下，在4个容积均为1L的容器中分别进行反应（各容器中A都足量）A（s）+B（g）?C（g）+D（g）△H=+100kJ/mol，某时刻测得部分数据如表：下列说法正确的是（　　）
容器编号n（B）/moln（C）/moln（D）/mol反应时间/min反应速率
Ⅰ0.060.600.10t1v（正）=v（逆）
Ⅱ0.121.200.20t2 
Ⅲ0.321.000 
Ⅳ0.120.30  v（正）=v（逆）
A．容器Ⅳ中c（D）=0.4 mol/L
B．t2时容器Ⅱ中v（正）＞v（逆）
C．容器Ⅰ中平均反应速率v（B）=$\frac{0.04}{{t}_{1}}$mol/（L•min）
D．容器Ⅲ中反应至平衡时吸热20 kJ

分析 A．容器Ⅳ中该时刻v（正）=v（逆），反应达平衡状态，令D的浓度为cmol/L，代入平衡常数计算；
B．根据容器Ⅰ可知该反应的平衡常数k=$\frac{0.6×0.1}{0.06}$=1，计算t2时容器Ⅱ中的浓度商Qc，比较Qc与K，判断反应进行方向，进而判断正、逆反应速率关系；
C．该时刻v（正）=v（逆），反应达平衡状态，由于不知道反应是由哪个方向到达的平衡，无法计算各物质的浓度变化量；
D．令平衡时D的物质的量为x，由方程式可知，平衡时C的物质的量为（1+x）mol，B的物质的量为（3.2-x）mol，根据平衡常数计算x的值，再根据热化学方程式计算反应吸收的热量．

解答 解：A．容器Ⅳ中该时刻v（正）=v（逆），反应达平衡状态，令D的浓度为cmol/L，化学平衡常数为生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值，温度不变常数不变，据此可知$\frac{0.3×c}{0.12}$=$\frac{0.1×0.6}{0.06}$，解得c=0.4，故容器Ⅳ中c（D）=0.4 mol/L，故A正确；
B．根据容器Ⅰ可知该反应的平衡常数k=$\frac{0.6×0.1}{0.06}$=1，t2时容器Ⅱ中的浓度商Qc=$\frac{1.2×0.2}{0.12}$=2，大于平衡常数k，平衡向逆反应移动，v（正）＜v（逆），故B错误；
C．该时刻v（正）=v（逆），反应达平衡状态，由于不知道反应是由哪个方向到达的平衡，不能计算各物质的浓度变化量，不能计算反应速率，故C错误；
D．令平衡时D的物质的量为x，由方程式可知，平衡时C的物质的量为（1+x）mol，B的物质的量为（0.32-x）mol，根据平衡常数可知$\frac{（1+x）×x}{0.32-x}$=1，解得x=0.14，根据热化学方程式可知反应吸收的热量为100kJ/mol×0.14mol=14kJ，故D错误；
故选A．

点评 本题考查化学反应速率、化学平衡计算、化学平衡常数等知识，题目难度中等，注意A根据平衡常数的计算，为该题的难点．

练习册系列答案
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8．雾霾天气中SO2是造成空气污染的主要原因；在硫酸工业生产过程中2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）是关键步骤．该反应的过程在600℃时的平衡常数K=19，有关的能量变化，实验数据如图所示．

压强/Mpa
转化率/%
温度/℃		0.10.5110
40099.299.699.799.9
50093.596.997.899.3
60073.785.889.596.4
（1）已知1mol SO2（g）氧化为1mol SO3（g）时的△H=-99kJ/mol．则图中△H=198 kJ/mol； E代表的意义是正反应活化能．结合表中的数据解释该反应是放热反应的原因：压强一定时，温度升高，SO2转化率下降，说明升温有利于逆反应进行，所以正反应为放热反应；若600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，当测得容器内c（SO2）=0.3mol/L，c（O2）=0.1mol/L，c（SO3）=0.4mol/L，在这种情况下，化学反应速率是v（正）＞ v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）硫酸工厂尾气处理时用NaOH溶液吸收SO2生成NaHSO3．已知在0.1mol/L的NaHSO3溶液中有关微粒浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）＞c（H2SO3）．该溶液中c（H+）＞c（OH-）（填“＞”、“＜”或“=”），简述理由（用简单的文字和离子方程式说明）：NaHSO3溶液中存在反应：HSO3-?H++SO32-、HSO3-+H2O?OH-+H2SO3，由于c（SO32-）＞c（H2SO3），所以电离程度大于水解．
（3）有人设想用电化学原理生产硫酸（装置见图2），写出通入SO2的电极的电极反应式：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；为稳定持续生产，硫酸溶液的浓度应维持不变，则通入SO2和水的质量比为16：29．
9．830K时，在密闭容器中发生下列可逆反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0，若起始时c（CO）=2mol•L-1，c（H2O）=3mol•L-1，达到平衡时CO的转化率为60%，则在此温度下，该反应的平衡常数K=1．
6．2015年末，在巴黎召开的全球气候变化大会讨论了“全球气温升高过快”的议题．该议题的实质是如何减少排放下列气体中的（　　）
A．H2B．CO2C．N2D．O2
13．最近中国科学院上海高等研究院在合成气直接制烯烃研究获重大突破．已知：
反应①：C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO （g）△H1
反应②：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H2
反应③：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H 3=-90.1kJ•mol-1
反应④：2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）△H 4=-134.0kJ•mol-1
反应⑤：3CH3OH（g）=CH3CH=CH2（g）+3H2O（g）△H 5=-31.0kJ•mol-1
下列说法正确的是（　　）
A．△H1-△H2＜0
B．反应②为放热反应
C．3CH3OCH3（g）=2CH3CH=CH2（g）+3H2O（g）△H=-103.0 kJ•mol-1
D．3CO（g）+6H2（g）=CH3CH=CH2（g）+3H2O（g）△H=-301.3kJ•mol-1
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A．Al3+，Na+，NO3-，Cl-B．K+，Na+，Cl-，NO3-
C．K+，Na+，Cl-，AlO2-D．K+，NH4+，SO42-，NO3-
10．下列反应的离子方程式正确的是（　　）
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①煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化
②煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化
③该技术实现了煤的清洁，高效利用
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A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④
14．在容积不变的密闭容器中，在一定条件下发生反应2A（？）═B（g）+C（s），达到化学平衡后，其他条件不变，升高温度时，容器内气体的密度增大，则下列叙述正确的是（　　）
A．若正反应是吸热反应，则A为气态
B．若正反应是放热反应，则A为气态
C．改变压强对平衡的移动无影响
D．在平衡体系中加入少量C，则平衡向逆反应方向移动

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