题目内容

工业上制备H2的一种重要方法是： CO(g) + H2O(g) CO2 (g) + H2(g)  △H＝Q kJ/mol 。已知该反应的平衡常数K与温度T的关系如图所示。若在一固定的密闭容器中， 850℃ 时发生上述反应，测得容器内各物质的浓度 (mol/L)随时间的变化关系如下表：


已知：850℃ 时该反应的化学平衡常数K ="1.0" ，请回答下列问题：
（1）Q    0（填“ ＞ ”、“ ＝ ”或“＜” ）。
（2）可以判断该反应达到化学平衡状态的叙述是                   （填字母）。
A．单位时间内减少 CO(g)的浓度等于生成 CO2 (g)的浓度
B．反应容器内的压强不发生变化
C．混合气体中 H2 (g)的浓度不再发生改变
D．氢气的生成速率等于水的生成速率
（3）若在850 ℃时向反应容器中充人H2O(g) , K 值   (填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）上表中 c2为    mol/L , CO(g)的转化率为                      
（1）< （2）CD  （3）不变 （4）0.180   60.0%

试题分析：结合图像随温度的升高，化学平衡常数减小，确定反应为放热反应，Q<0;且K只受温度影响，所以温度不变，则K不变。利用平衡常数的表达式，可计算得表中c2的数值，及其CO的转化率。
练习册系列答案
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某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：2X（g）+Y（g）?Z（g）+W（s）；H＞0下列叙述正确的是（　　）
A．加入少量W，逆反应速率增大
B．当v正（X）=2v逆（Z）时，反应达到平衡
C．升高温度，平衡逆向移动
D．平衡后加入X，再次达到平衡后X的体积分数减少
在一定温度下，将气体X和气体Y各0．16 mol充人10 L恒容密闭容器中，发生反应 X（g）＋Y（g）2Z（g） △H<0，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：
t／min
2
4
7
9
n（ Y）／mol
0.12
0.11
0.10
0.10
 
下列说法正确的是
A．反应前2 min的平均速率v（Z）=2．0×10－3mo1·L－l·min－l
B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v（逆）>v（正）
C．该温度下，此反应的平衡常数K =l．44
D．其他条件不变，再充人0．2 mol Z，平衡时X的体积分数增大
合成氨反应为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。图1表示在一定的温度下此反应过程中的能量的变化，图2表示在2 L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线，图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。

下列说法正确的是   (　　)。
A．由图1可得加入适当的催化剂，E和ΔH都减小
B．图2中0～10 min内该反应的平均速率v(H2)＝0.045  mol·L－1·min－1，
从11 min起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，则n(N2)的变化曲线为d
C．图3中A、B、C三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是B点
D．图3中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则：T1>T2，K1>K2
氮是大气中含量最多的气体，研究氮及其化合物对人类有重要的意义。
（1）合成氨的原理为：N2(g)+3H22NH3 △H=" -" 92.4kJ/mol
①将一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密闭容器中，在500℃、2×107Pa下达到平衡，平衡时测得N2为0.1 mol，H2为0.3 mol，NH3为0.1 mol。该条件下H2的转化率为      。
此温度下该反应的平衡常数K＝          。
②欲提高H2的转化率，下列措施可行的是           。
a．向容器中按原比例再充入原料气
b．向容器中再充入惰性气体
c．改变反应的催化剂
d．液化生成物分离出氨
（2）在2L密闭容器中，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)  2NO2(g) △H＜0体系中，各成分浓度随时间的变化如图：

①用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝___________。
②能说明该反应已经达到平衡状态的是_________。
a．v(NO2)=2v(O2)   
b．容器内压强保持不变     
c．v逆(NO)＝2v正(O2)  
d．容器内的密度保持不变
③为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_________。
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
（3）汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。4CO(g)＋2NO2(g) 4CO2(g)＋N2(g)  ΔH＝－1 200 kJ·mol－1对于该反应，温度不同(T2>T1)、其他条件相同时，下列图像正确的是______(填代号)。
某恒温密闭容器发生可逆反应：Z(？)＋W(？)X(g)＋Y(？) ΔH，在t1时刻反应达到平衡，在t2时刻缩小容器体积，t3时刻再次达到平衡状态后未再改变条件。下列有关说法中正确的是
A．Z和W在该条件下至少有一个是为气态
B．t1～t2时间段与t3时刻后，两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量可能相等也可能不等
C．若在该温度下此反应平衡常数表达式为K＝c(X)，则t1～t2时间段与t3时刻后的X浓度不相等
D．若该反应只在某温度T以上自发进行，则该反应的平衡常数K随温度升高而减小
在体积固定的密闭容器中，进行如下化学反应：N2O4（g）2NO2（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t /℃
80
100
120
K
1.80
2.76
3.45
 
请回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式K＝                       。
（2）该反应为           反应（填“吸热”或“放热”）。
（3）判断该反应达到化学平衡状态的依据是               。
A．容器内混合气体密度不变
B．混合气体中c（NO2）不变
C．0.5mol N2O­4分解的同时有1 mol NO2生成
（4）在80℃时，将2.80molN2O4气体充入2L固定容积的密闭容器中，一段时间后对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：

0
20
40
60
80
100
n（N2O4）
2.80
A
2.00
c
d
1.60
n（NO2）
0
0.96
b
2.08
2.40
2.40
 
①b的值为           ；
②N2O4的平衡转化率为               ；
③20s～40s内用N2O4表示的平均反应速率υ（N2O4）＝            。
某温度下，体积一定的密闭容器中进行可逆反应：X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)   ΔH > 0，
下列叙述正确的是
A．加入少量W，逆反应速率增大
B．当容器中气体密度不变时，反应达到平衡
C．升高温度，Y的百分含量减少
D．平衡后加入X，上述反应的ΔH增大
在温度为298K时，将0.10 mol无色的N2O4气体放入1L抽空的密闭容器中，出现红棕色，直至建立N2O4(g)2NO2(g)的平衡。下图表示测定N2O4的浓度与时间关系的曲线（纵坐标为N2O4的浓度，横坐标为时间）。

 

 
（1）计算在2s至4s时间内，NO2的平均生成速率为                  。

（2）若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体，要达到同样的平衡状态，二氧化氮的起始浓度是          mol·L-1。
（3）在温度为298K时，达到平衡时四氧化二氮的转化率α1等于      。化学平衡常数为       。
（4）若在7s时向该密闭容器中再充入0.10 mol N2O4气体，此时平衡向      方向移动（填“正”或“逆”）；再次达平衡时，总计0.20 mol N2O4的转化率为α2，正确的是  (    )
A．α2<α1       B．α2>α1     C．α2=α1      D．无法判断。
（5）下表是不同温度下测定的该反应的化学平衡常数。
T/K
310
320
K值
0.38
0.42
 
据此判断该反应正反应是             反应（填“吸热”或“放热”）
（6）若其他条件不变，反应在398K条件下进行并达到平衡，此温度下N2O4的浓度随时间变化的曲线（以298K条件下进行并达到平衡的曲线作为参照）正确的是      (    )

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