题目内容
工业上高纯硅可以通过下列反应制取：SiCl4(g)+ 2H2(g) 
Si (s)+ 4HCl(g) －236kJ
完成下列填空：
（1）在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2L，H2的平均反应速率为0.1mol/(L·min)，3min后达到平衡，此时获得固体的质量 g。
（2）该反应的平衡常数表达式K＝ 。可以通过_______使K增大。
（3）一定条件下，在密闭恒容容器中，能表示上述反应一定达到化学平衡状态的是 。
a．2v逆(SiCl4)＝v正(H2)
b．断开4molSi－Cl键的同时，生成4molH－Cl键
c．混合气体密度保持不变
d．c(SiCl4)：c(H2)：c(HCl)＝1:2:4
（4）若反应过程如图所示，纵坐标表示氢气、氯化氢的物质的量（mol），横坐标表示时间（min），若整个反应过程没有加入或提取各物质，则第1.5分钟改变的条件是______，第3分钟改变的条件是__________，各平衡态中氢气转化率最小的时间段是_____________ 。
（本题共8分，33题2分，其余1分）
（1）8.4
（2）K＝c(HCl)4/c(SiCl4)·c(H2)2，升温。
（3）ac
（4）减压，升温（且加催化剂），1—1.5分钟
解析试题分析：（1）m(Si)=1/2n(H2)M(Si)=1/2×0.1mol/(L·min)×2L×3miin×28g/mol=8.4g
（2）Si为固体，所以K＝c(HCl)4/c(SiCl4)·c(H2)2，因为正反应为吸热反应，升温平衡向右移动，K增大。
（3）a、正、逆速率相等，正确；b、断开4molSi－Cl键说明反应了1molSiCl4，生成4molH－Cl键说明生成4molHCl，都是正反应反应方向，不能说明达到平衡状态；c、混合气体密度保持不变，说明气体质量不变，达到平衡状态，正确；d、各物质的浓度之比与是否平衡无关，错误。
（4）1.5分钟H2物质的量逐渐减小，HCl物质的量逐渐增大，曲线斜率减小，说明平衡向正反应方向移动，化学反应速率变小，所以改变的条件是减小压强；第3分钟平衡向正反应方向移动，化学反应速率变大，改变的条件是升温（且加催化剂）；因为两次平衡都是向右移动，所以氢气转化率最小的时间段为第一次平衡时间段：1—1.5分钟。
考点：本题考查化学反应速率的计算、化学平衡常数、化学平衡状态的判断、图像分析。
工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)某研究小组分别在体积均为2L的恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其发生反应，相关数据如下：
| 容器编号 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡的时间/min | 达到平衡时体系能量的变化/kJ | ||
| CO | H2O | CO2 | H2 | ||||
| ① | 650 | 1 | 2 | 0．4 | 0．4 | 5 | 16．4 |
| ② | 650 | 2 | 4 | | | t1 | Q1 |
| ③ | 900 | 2 | 4 | 1．6 | 1．6 | t2 | Q2 |
(2)容器③中反应达平衡时，CO的转化率为____________。
(3)容器①中反应达平衡这段时间，化学反应速率
=__________。(4)该反应的正反应为_______（填“吸热”或“放热”）反应，理由是____________。
(5)下列叙述正确的是____________（填字母序号）。
a．平衡时，容器①和容器②中CO2的体积分数相等
b．反应达平衡状态时，Q2＞Q1＞32．8kJ
c．达到平衡的时间：t2＞t1＞2．5min
d．该反应的热化学方程式可表示为：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H= -41kJ/mol 煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。已知：
CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表：
| 温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
| 平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
试回答下列问题
（1）上述正向反应是 反应 （填“放热”或“吸热”）
（2）要使上述反应的逆反应速率增大且平衡正反应方向移动，下列措施不可行的有
A、加入催化剂 B、增大CO的物质的量以提高体系的压强
C、降低温度 D、减小H2的浓度
（3）向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O(g)，发生反应：CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)，当反应达平衡时，CO的体积分数为X，若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数不等于X的有 A、1molCO(g)+4molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g) B、2molCO(g)+2molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g)
C、1molCO(g)+3molH2O+0.8molCO2(g)+0.8molH2(g) D、1molCO(g)+3molH2O+1molCO2(g)+1molH2(g)
（4）若反应在800℃时进行，设起始CO和H2O(g)共为5mol，水蒸气的体积分数为X；平衡时CO的转化率为y，则y随x变化的函数关系式为y=
（5）在VL密闭容器中通入10mol CO和10mol水蒸气，在T℃达到平衡，然后急速通过碱石灰，将所得混合气体燃烧，测得放出的热量为2845KJ（已知CO燃烧热为283KJ/mol，H2燃烧热为286KJ/mol），则T℃平衡常数K= ，T= K（0℃时T=273K）
2SO3(g) △H=－196.6 KJ·mol-1）
与时间t的关系如图2所示，若不改变SO2 (g)和O2 (g)的量，则图中t4时引起平衡移动的条件可能是 ；图中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段时间是 ．如图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：
（1）已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为：
，它所对应反应的化学方程式是
_________________________________。
（2）合成甲醇的主要反应是：2H2（g）+CO（g）
CH3OH（g）+90.8kJ，t℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中开始只加入CO、H2，反应l0min后测得各组分的浓度如下：
| 物质 | H2 | CO | CH3OH |
| 浓度（mol/L） | 0.2 | 0.1 | 0.4 |
①该时间段内反应速率v(H2)=
②比较此时正、逆反应速率的大小：v正 v逆（填“>”、“<”或“=”）
③反应达到平衡后，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡向 (填“逆向”、“正向”或“不”)移动，平衡常数K (填“增大”、“减小” 或“不变”)。
（3）固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程：N2 (g) + O2 (g) →2NO (g) －180.8 kJ，工业合成氨则是人工固氮。分析两种固氮反应的平衡常数，下列结论正确的是 。
| 反应 | 大气固氮 | 工业固氮 | ||||
| 温度/℃ | 27 | 2000 | 25 | 350 | 400 | 450 |
| K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 1.847 | 0.507 | 0.152 |
A．常温下，大气固氮很难进行，而工业固氮却能非常容易进行
B．模拟大气固氮应用于工业上的意义不大
C．工业固氮时温度越低，氮气与氢气反应越完全
D．K越大说明合成氨反应的速率越大
Si3N4(s) + 6CO(g) + Q（Q>0）
pC(g) △H，结合图中所给的信息填空。
______
______
______
N2O4（g）的平衡常数K= ，若NO2起始浓度为2mol/L，相同条件下，NO2的最大转化率为 。