题目内容
6．近几年全国各地都遭遇“十面霾伏”．其中，机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气质量恶化贡献较大．（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+2CO（g）$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2（g）+N2（g）△H＜0
若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是BD（填代号）．
（图2中V（正）、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）
（2）光气 （COCl2）是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过Cl2（g）+CO（g）?COCl2（g）制备．图3为此反应的反应速率随温度变化的曲线，右图为某次模拟实验研究过程中在1L恒容容器内各物质的浓度随时间变化的曲线．回答下列问题：
①0-6min内，反应的平均速率v（Cl2）=0.15 mol•L-1•min -1；
②若保持温度不变，在第7min 向体系中加入这三种物质各2mol，则平衡向正反应方向移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）；
③若将初始投料浓度变为c（Cl2）=0.7mol/L、c（CO）=0.5mol/L、c（COCl2）=0.5 mol/L，保持反应温度不变，则最终达到化学平衡时，Cl2的体积分数与上述第6min时Cl2的体积分数相同；
④随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是减小；（填“增大”、“减小”或“不变”）；
⑤比较第8min反应温度T（8）与第15min反应温度T（15）的高低：T（8）＜T （15）（填“＜”、“＞”或“=”）．
分析 （1）根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
（2）①由图可知，6min时Cl2的平衡浓度为0.3mol/L，浓度变化为1.2mol/L-0.3mol/L=0.9mol/L，根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（Cl2）；
②原平衡时n（Cl2）：n（CO）：n（COCl2）=3：1：9，现在第7 min 加入体系中的三种物质各2 mol，则反应物的浓度增大程度大些，平衡正向移动；
③改变初始投料浓度变，保持反应温度不变，则最终达到化学平衡时，Cl2的体积分数与上述第6min时Cl2的体积分数相同，则为等效平衡，完全转化到左边满足Cl2浓度为1.2mol/L、CO浓度为1.0mol/L；
④由图可知，升温平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小；
⑤第8min反应处于平衡状态，在第10分钟时是改变温度使平衡向逆反应方向移动，由④升温平衡向逆反应方向移动，可知正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动．
解答 解：（1）A、t1时正反应速率仍然在变化，说明没有达到平衡状态，故A错误；
B、t1时平衡常数不再变化，正逆反应速率相等，说明达到了平衡状态，故B正确；
C、t1时二氧化碳和一氧化氮的物质的量还在变化，说明正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，故C错误；
D、t1时一氧化氮的质量分数不再变化，表明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故D正确；
故选BD；
（2）①由图可知，6min时Cl2的平衡浓度为0.3mol/L，浓度变化为1.2mol/L-0.3mol/L=0.9mol/L，则v（Cl2）=$\frac{0.9mol/L}{6min}$=0.15 mol•L-1•min -1，
故答案为：0.15 mol•L-1•min -1；
②6min时，平衡时c（Cl2）=0.3mol/L、c（CO）=0.1mol/L、c（COCl2）=0.9mol/L，则原平衡时n（Cl2）：n（CO）：n（COCl2）=3：1：9，现在第7 min 加入体系中的三种物质各2 mol，则反应物的浓度增大程度大些，平衡正向移动，
故答案为：向正反应方向；故答案为：向正反应方向；
③最终达到化学平衡时，Cl2的体积分数与上述第6min时Cl2的体积分数相同，即与开始平衡为等效平衡，完全转化到左边满足Cl2浓度为1.2mol/L、CO浓度为1.0mol/L，则：0.7ol/L+c（COCl2）=1.2mol/L，c（CO）=0.5mol/L+c（COCl2）=1.0mol/L，故c（COCl2）=0.5mol/L，
故答案为：0.5；
④由图1可知，升温平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，所以温度高，平衡常数减小，
故答案为：减小；
⑤根据图象，第8min反应处于平衡状态，在第10分钟时是改变温度使平衡向逆反应方向移动，由④升温平衡向逆反应方向移动，可知正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，故T（8）＜T（15），
故答案为：＜．
点评 本题考查化学平衡状态的判断、化学平衡影响因素、化学平衡常数、反应速率计算等，侧重考查学生对图象与数据的分析及计算能力，难度中等．
一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入10.0mol水蒸气，发生反应：2H2O（g）?2H2（g）+O2（g）△H=+484kJ/mol，T1温度下不同时段产生O2的量，见表：| 时间/min | 20 | 40 | 60 | 80 |
| n（O2）/mol | 1.0 | 1.6 | 2.0 | 2.0 |
（2）T1温度下，该反应的平衡常数表达式为：K=$\frac{{c}^{2}（{H}_{2}）×c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（{H}_{2}O）}$
（3）在T2温度时，K=0.4，T1＞ T2（填“＞”“＜”“=”）
（4）T1温度下，t1时刻达到平衡时的图象大致为：（见图I）
请在图I中画出降温至T0后，t0min达到平衡时的大致图象，并作必要的简单标注．
（5）H2可作氢氧燃料电池的反应物质，请写出在酸性介质中，氢氧燃料电池的负极反应式：H2-2e-=2H+．
2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区．其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一．（1）CO2是大气中含量最高的一种温室气体，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径．目前，由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展，其化学反应是：2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H＞0．
①写出该反应的平衡常数表达式K=$\frac{[CH{\;}_{3}OCH{\;}_{3}]•[H{\;}_{2}O]{\;}^{3}}{[CO{\;}_{2}]{\;}^{2}•[H{\;}_{2}]{\;}^{6}}$．
②判断该反应在一定条件下，体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是BD．
A．容器中密度不变
B．单位时间内消耗2molCO2，同时消耗1mol二甲醚
C．v（CO2）：v（H2）=1：3
D．容器内压强保持不变
（2）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+2CO （g） $\stackrel{催化剂}{?}$2CO2 （g）+N2 （g）．在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线，如图所示．据此判断：
①该反应的△H＜0（选填“＞”、“＜”）．
②当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率．若催化剂的表面积S1＞S2，在图中画出c（CO2）在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线．
（3）已知：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-a kJ•mol-1．
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：
| 温度（℃） | 250 | 300 | 350 |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
②某温度下，在体积固定的2L的密闭容器中将1mol CO和2mol H2混合，测得不同时刻的反应前后压强关系如下：
| 时间（min） | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| 压强比（P后/P前） | 0.98 | 0.90 | 0.80 | 0.70 | 0.70 | 0.70 |
写出下列各物质相互转化的化学方程式，并说明各步的反应类型．
【查阅资料】
①上述流程所示物质中只有NH4Cl受热易分解：NH4Cl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH3↑+HCl↑
②氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化曲线如图所示：
请回答下列问题：
（1）写出氯化钠和硫酸铵溶液混合得到硫酸钠晶体的化学方程式：（NH4）2SO4+2NaCl═2NH4Cl↓+Na2SO4．
（2）欲制备10.7g NH4Cl，理论上需NaCl质量为11.7g．
（3）实验室进行蒸发结晶用到的主要仪器除铁架台、铁圈、酒精灯外，还要有玻璃棒、烧杯、蒸发皿．
（4）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为35℃．
（5）不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法：
| 操作步骤 | 现象 | 结论 |
| 取少量氯化铵产品于试管底部，加热 | 如果试管底部没有固体剩余 | 表明氯化铵产品纯净 |
