题目内容

2．某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示．根据图中数据，试填写下列空白：

（1）该反应的化学方程式为3X+Y?2Z．
（2）反应开始至2min，气体Z的平均反应速率为0.05 mol•L-1•min-1．
（3）若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：
①压强是开始时的0.9倍；
②若此时将容器的体积缩小为原来的$\frac{1}{2}$倍，达到平衡时，容器内温度将升高（容器不与外界进行热交换），则该反应的正反应为放热反应（填“放热”或“吸热”）．
（4）若上述反应在2min后的t1～t6内反应速率与反应时间图象如图2，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则B
A．在t1时增大了压强
B．在t3时加入了催化剂
C．在t4时降低了温度
D．t2～t3时X的转化率最高．

分析 （1）根据物质的量变化曲线，可知X、Y物质的量减小，为反应物；反应物没有完全反应，所以该反应为可逆反应；Z物质的量增加，为生成物，再根据其物质的量变化量之比等于其计量数之比，可写出化学方程式；
（2）根据2min内Z物质的量变化量和容器体积，可知道浓度变化量，通过计算可知用气体Z表示的反应速率；
（3）①气体的压强之比等于气体的物质的量之比，可求出开始时气体的总物质的量和平衡后气体总物质的量，得到答案；
②体积缩小到原来的0.5倍，则压强变为原来的2倍，平衡向着气体体积缩小的方向移动，根据反应方程式可知，平衡向右移动；
（4）根据图象，判断各时刻平衡移动方向．

解答 解：（1）由图象可知X、Y为反应物，Z为生成物，X、Y、Z的化学计量数之比等于它们的物质的量变化之比为0.3：0.1：0.2=3：1：2，所以方程式为3X+2Y?2Z．故答案为：3X+2Y?2Z；
（2）v（Z）=$\frac{0.2mol}{2L×2min}$=0.05 mol•L-1•min-1．故答案为：0.05 mol•L-1•min-1；
（3）①根据图象中可知，开始时气体总物质的量为：2mol；平衡后气体总物质的量为：0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol，$\frac{{P}_{平衡}}{{P}_{起始}}$=$\frac{{n}_{平衡}}{{n}_{起始}}$=$\frac{1.8mol}{2mol}$═0.9，
故答案为：0.9；
②根据方程式，减小体积，平衡正向移动，容器内温度将升高，故该反应为放热反应．故答案为：放热；
（4）根据图象，t1时增大了生成物的浓度，平衡逆向移动；t3时加入了催化剂，平衡不移动；t4时应为减小压强，平衡逆向移动，故B选项正确，故答案为：B．

点评 该题通过图象中物质的物质的量的变化，来考查化学平衡的移动、化学反应速率计算，综合考查学生对知识的综合应用能力．

练习册系列答案
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12．向盛有氯气的三个集气瓶中，分别注入约五分之一的下列液体并振荡，观察如图所记录的现象，判断各瓶注入的液体依次是什么．（　　）
A．AgNO3溶液、NaOH溶液、水B．NaOH溶液、AgNO3溶液、水
C．水、AgNO3溶液、NaOH溶液D．AgNO3溶液、水、NaOH溶液
13．CO、SO2是主要的大气污染气体，利用化学反应原理是治理污染的重要方法．
Ⅰ．甲醇可以补充和部分替代石油燃料，缓解能源紧张，利用CO可以合成甲醇．
（1）已知：CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）△H1=-283.0kJ/mol
H2（g）+$\frac{1}{2}$O（g）═H2O（l）△H2=-285.8kJkJ/mol
CH3OH（g）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H3=-764.5kJ•mol-1
则CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H=-90.1kJ•mol-1
（2）一定条件下，在溶剂为VL的密闭容器中充入amolCO与2amolH2合成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示．
①P1＜P2（填“＞”、“＜”或“=”），理由是甲醇的合成反应是气体分子数减少的反应，相同温度下，增大压强CO的转化率提高
②该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=$\frac{12{V}^{2}}{{a}^{2}}$（用a和V表示）
③该反应达到平衡时，反应物转化率的关系是：CO=H2（填“＞”、“＜”或“=”）
Ⅱ．回收SO2用于工业催化氧化制硫酸是处理SO2的方法之一．为了研究外界条件对该反应的影响，将0.05molSO2（g）和0.03molO2（g）放入容积为2L的密闭容器中，反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO2（g）△H＜0，在一定条件下经5min达到平衡，测得n（SO3）=0.040mol．
（3）从反应开始至达到平衡，用O2表示反应速率为0.002mol•L-1•min-1
（4）判断该反应达到平衡状态的标志是BC（填字母）
A．SO2和SO3浓度相等
B．SO2百分含量保持不变
C．容器中气体的压强不变
D．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
E．容器中混合气体的密度保持不变
（5）当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施有利于提高SO2平衡转化率的bdf（填字母）
a．升高温度
b．降低温度
c．继续通入SO2
d．继续通入O2
e．加入催化剂
f．移出SO3．
10．下列设计的实验方案能达到实验目的是（　　）
A．制备Al（OH）3悬浊液：向1mol•L-1AlCl3溶液中加过量的6mol•L-1NaOH溶液
B．提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯：向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量饱和碳酸钠溶液，振荡后静置分液，并除去有机相的水
C．检验溶液中是否含有Fe3+：取少量待检验溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察实验现象
D．探究催化剂对H2O2分解速率的影响：在相同条件下，向一试管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O，向另一试管中加入2mL 10%H2O2和1mLFeCl3溶液，观察并比较实验现象
17．降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，已引起了各国的普遍重视．工业上用CO、CO2来生产燃料甲醇、乙醇．
（1）图1表示CO（g）和H2（g）生成CH3OH（g）的反应过程中能量的变化（曲线a未使用催化剂，曲线b使用催化剂）．写出该条件下该反应的热化学方程式：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-91 kJ/mol．
（2）为探究反应CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）的原理，在体积为1L的密闭容器A中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．
①从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v（H2）=0.225mol/（L．min）；CO2的转化率为75%．
②该温度下，反应达到平衡时，下列关系式正确的是a（填序号）．
a．v正（CO2）=v逆（H2O（g））   b．$\frac{{P}_{起始}}{{P}_{平衡}}$=2   c．v正（H2）=v逆（CO2）d．$\frac{{P}_{起始}}{{P}_{平衡}}$=1．
③该温度下，反应的平衡常数=$\frac{16}{3}$．
④若在体积1L的密闭容器B中，充入2molCO2和6molH2，在与A相同的条件下达到平衡，则两容器中H2的转化率：A容器＜B容器（填“＜”“＞”或“=”）．
（3）工业上以CO2和H2为原料合成乙醇：2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（g），在一定压强下，测得的实验数据如下表：
温度（K）
CO2转化率（%）
n（H2）/n（CO2） 		500600700800
1.545332012
260X2815
383623722
①温度升高，该反应的平衡常数K值减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②表中X的取值范围是33＜X＜60．
7．下列关于现在的长式元素周期表的说法中正确的是（　　）
A．从左向右数第六纵行是ⅥA族B．七个周期18个族
C．ⅠA族全部是金属元素D．所含元素种类最多的族是ⅢB族
14．下列金属冶炼的反应原理，不正确的是（　　）
A．2NaCl（熔融）$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Na+Cl2↑B．6MgO+4Al$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$6Mg+2Al2O3
C．Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2D．2Ag2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Ag+O2↑
11．用NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（　　）
A．1mol H2O含有的原子数为NA
B．4gH2含有氢分子数4NA
C．常温常压下，11.2L O2中含有分子数为0.5NA
D．1L 0.1 mol•L-1NaCl溶液中含Na+数0.1NA
12．下列溶液中氯离子浓度最小的是（　　）
A．150ml 1mol/L的NaCl溶液B．150ml 3mol/LKCl溶液
C．75ml 2mol/L的NH4Cl溶液D．50ml 1mol/lCuCl2溶液

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