题目内容
2013年9月，中国华北华中地区发生了严重的雾霆天气，北京、河北、河南等地的空气污染升为6级空气污染，属于重度污染．汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾霆形成的原因．（1）汽车尾气净化的主要原理为；2NO（g）+2CO（g）
| 催化剂 |
①能判断该反应达到平衡状态的标志是
A．在单位时间内生成1mol CO2的同时消耗了1mol CO
B．混合气体的密度不再改变
C．混合气体的平均相对分子质量不再改变
D．混合气体的压强不再变化
②在t2时刻，将容器的容积迅速扩大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，t3时刻达到新的平衡状态，之后不再改变条件．请在右图中补充画出从t2到t4时刻正反应速率随时间的变化曲线：
（2）改变煤的利用方式可减少环境污染，通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气，其反应为：
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3?mol-1
①该反应在
②煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2C03溶液吸收，该反应的离子方程式为
（3）已知反应：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g），现将不同量的CO（g）和H20（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下三组数据：
| 实验组 | 温度 ℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
| CO | H2O | H2 | CO | |||
| 1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
| 2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
| 3 | 900 | a | b | c | d | t |
②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a、b必须满足的关系是
③该反应的△H
考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断
专题：化学平衡专题
分析：（1）①化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断，得出正确结论；
②减小压强，正逆反应速率减小，平衡向着气体体积增大的方向移动；
（2）①依据反应自发进行的判断依据△H-T△S＜0分析判断；
②根据碳酸和氢硫酸的两步电离平衡常数进行比较氢硫酸与碳酸、碳酸氢根离子离子酸性大小，从而得出反应产物，写出反应的离子方程式；
（3）①依据图表数据列式计算平衡浓度，结合化学平衡常数概念计算；
②由于CO与H2的化学计量数相等都为1，所以当两者物质的量相等时二者转化率相等．要使CO转化率大于H2的转化率，则增大H2的物质的量；
③第二组温度比第一组高，反应物物质的量比第一组减半，但是平衡时H2的物质的量比第一组的一半少，表明该反应为放热反应；对同一反应温度相同，平衡常数相同．根据表中实验2计算900℃时平衡常数，再计算实验3浓度商，与平衡常数相比判断平衡移动，据此解答．
②减小压强，正逆反应速率减小，平衡向着气体体积增大的方向移动；
（2）①依据反应自发进行的判断依据△H-T△S＜0分析判断；
②根据碳酸和氢硫酸的两步电离平衡常数进行比较氢硫酸与碳酸、碳酸氢根离子离子酸性大小，从而得出反应产物，写出反应的离子方程式；
（3）①依据图表数据列式计算平衡浓度，结合化学平衡常数概念计算；
②由于CO与H2的化学计量数相等都为1，所以当两者物质的量相等时二者转化率相等．要使CO转化率大于H2的转化率，则增大H2的物质的量；
③第二组温度比第一组高，反应物物质的量比第一组减半，但是平衡时H2的物质的量比第一组的一半少，表明该反应为放热反应；对同一反应温度相同，平衡常数相同．根据表中实验2计算900℃时平衡常数，再计算实验3浓度商，与平衡常数相比判断平衡移动，据此解答．
解答：
解：（1）①A．在单位时间内生成1mol CO2是正反应，同时消耗了1mol CO也是正反应，故A错误；
B．密度=
，总质量不变，体积也不变，故混合气体的密度不再改变不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故B错误；
C．平均分子量=
，总质量不变，总物质的量会变，故混合气体的平均相对分子质量不再改变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故C正确；
D．反应前后气体的体积不等，故混合气体的压强不再变化可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故D正确，
故答案为：CD；
②在t2时刻，将容器的容积迅速扩大到原来的2倍，则正逆反应速率均是减小的，但平衡向逆反应方向移动，所以正确的图象应该是
，故答案为：；
（2）①C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3?mol-1，反应焓变△H＞0△S＞0，△H-T△S高温下，△H-T△S＜0，可以自发进行；
故答案为：高温；
②由于Ka2=5.61×10-11＜Ka1=9.1×10-8＜Ka1=4.30×10-7、Ka2=5.61×10-11＞Ka2=1.1×10-12，所以氢硫酸能够与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠和硫氢化钠，反应的离子方程式为：CO32-+H2S=HCO3-+HS-，
故答案为：CO32-+H2S=HCO3-+HS-；
（3）①H2O（g）+CO（g）?CO2（g）+H2（g）
初始浓度 1mol/L 2mol/L 0 0
转化浓度 0.8mol/L 0.8mol/L 0.8mol/L 0.8mol/L
平衡浓度 0.2mol/L 1.2mol/L 0.8mol/L 0.8mol/L
K=
=
=2.67，
故答案为：2.67；
②由于CO与H2的化学计量数相等都为1，所以当两者物质的量相等时二者转化率相等．要使CO转化率大于H2的转化率，则增大H2的物质的量，即a/b 的值小于1，
故答案为：a＜b；
③实验1中CO的转化率为
×100%=40%，实验2中CO的转化率为
×100%=20%，则实验1的转化率大于实验2，则说明温度升高平衡向逆反应方向移动，正反应放热，故△H＜0；
故答案为：＜．
B．密度=
| m |
| V |
C．平均分子量=
| m |
| n |
D．反应前后气体的体积不等，故混合气体的压强不再变化可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故D正确，
故答案为：CD；
②在t2时刻，将容器的容积迅速扩大到原来的2倍，则正逆反应速率均是减小的，但平衡向逆反应方向移动，所以正确的图象应该是
，故答案为：；（2）①C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3?mol-1，反应焓变△H＞0△S＞0，△H-T△S高温下，△H-T△S＜0，可以自发进行；
故答案为：高温；
②由于Ka2=5.61×10-11＜Ka1=9.1×10-8＜Ka1=4.30×10-7、Ka2=5.61×10-11＞Ka2=1.1×10-12，所以氢硫酸能够与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠和硫氢化钠，反应的离子方程式为：CO32-+H2S=HCO3-+HS-，
故答案为：CO32-+H2S=HCO3-+HS-；
（3）①H2O（g）+CO（g）?CO2（g）+H2（g）
初始浓度 1mol/L 2mol/L 0 0
转化浓度 0.8mol/L 0.8mol/L 0.8mol/L 0.8mol/L
平衡浓度 0.2mol/L 1.2mol/L 0.8mol/L 0.8mol/L
K=
| c(CO2)c(H2) |
| c(H2O)c(CO) |
| 0.8×0.8 |
| 0.2×1.2 |
故答案为：2.67；
②由于CO与H2的化学计量数相等都为1，所以当两者物质的量相等时二者转化率相等．要使CO转化率大于H2的转化率，则增大H2的物质的量，即a/b 的值小于1，
故答案为：a＜b；
③实验1中CO的转化率为
| 1.6 |
| 4 |
| 0.4 |
| 2 |
故答案为：＜．
点评：本题考查化学平衡的影响因素分析判断，平衡常数计算应用，电解池电极反应的书写方法，题目难度较大，学习中注意相关解答方法的积累．
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| ||||
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