题目内容
10．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．
（1）根据右侧能量变化示意图1；请写出NO2和CO反应的热化学方程式NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1．
（2）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应3A（s）+4B（g）?4C（g）△H＞0
其平衡常数K与温度T的关系如下表：
| T/K | 298 | 398 | 498 |
| 平衡常数K | 4.1×106 | K1 | K2 |
②试判断K1＜K2（填写“＞”，“=”或“＜”）．
③下列各项能说明该反应已达到平衡状态韵是bd （填字母）．
a．容器内B．C的浓度之比为1：1
b．v（B）正=v（C）逆
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的密度保持不变
（3）对反应N2O4（g）?2NO2（g）△H＞0，在温度
分别为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图2所示，下列说法正确的是cd．
a．A、C两点的反应速率：A＞C b．A、C两点的化学平衡常数：A＞C
c．A、C两点N2O4的转化率：A＞C d．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（4）一定温度下，在l L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应．若容器容积恒定，10min达到平衡时，气体的总物质的量为原来的$\frac{7}{8}$，则N2的转化率a（N2）=25%，以NH3表示该过程的反应速率v（NH3）=0.05mol/L•min．
分析 （1）根据能量变化图，反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能；
（2）①依据平衡常数等于平衡生成物浓度的幂次方乘积除以反应物浓度的幂次方乘积；
②根据升高温度平衡吸热方向移动以及平衡逆向移动平衡常数减小；
③直接标志：①速率关系：正反应速率与逆反应速率相等，②反应体系中各物质的百分含量保持不变．
间接标志：①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变（m+n≠p+q）；②各物质的浓度、物质的量不随时间的改变而改变；③各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变；
（3）a．A、C两点都在等温线上，压强越大，反应速率越快；
b．A、C两点都在等温线上，平衡常数只与温度有关；
c．A、C两点都在等温线上，压强增大，平衡向气体体积减少的方向移动；
d．该反应为吸热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动；
（3）依据化学平衡三段式列式计算，利用转化率、反应速率概念的含义计算；
（4）依据化学平衡三段式列式计算，结合转化率和反应速率概念分析计算．
解答 解：（1）该反应的焓变△H=E1-E2=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，所以热化学方程式为NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1，
故答案为：NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1；
（2）①3A（s）+4B（g）?4C（g）△H＞0，平衡常数计算表达式k=$\frac{{c}^{4}（C）}{{c}^{4}（B）}$，故答案为：$\frac{{c}^{4}（C）}{{c}^{4}（B）}$；
②3A（s）+4B（g）?4C（g）△H＞0为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，所以K1＜K2，故答案为：＜；
③a．平衡时反应混合物中各组分的含量保持不变，但容器内BC的浓度之比不一定为为1：1，和起始量有关，所以不能作为平衡的标志，故a错误；
b．平衡时不同物质表示速率之比等于系数之比说明到达平衡，即v（B）正=v（C）逆，说明反应达到平衡，故b正确；
c．反应前后气体体积不变，若压强不变，不能说明反应达到平衡，故c错误；
容器内压强保持不变
d．反应前后气体的质量变化，容器的体积不变，所以密度该变，所以混合气体的密度保持不变，说明反应达到平衡状态，故d正确；
故选：bd；
（3）a．A、C两点都在等温线上，压强越大，反应速率越快，所以速率：C＞A，故a错误；
b．A、C两点都在等温线上，平衡常数只与温度有关，所以化学平衡常数：A=C，故b错误；
c．A、C两点都在等温线上，C点压强更高，压强增大，平衡向气体体积减少的方向移动，即逆反应方向移动，N2O4的转化率降低，所以两点N2O4的转化率：A＞C，故b正确；
d．该反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，NO2的体积分数增大，所以由状态B到状态A，可以用加热的方法，故d正确；
故选：cd；
（4）一定温度下，在1L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应．若容器容积恒定，10min达到平衡时，气体的总物质的量为原来的八分之七；设反应的氮气物质的量为x；
N2+3H2=2NH3
起始量（mol） 1 3 0
变化量（mol） x 3x 2x
平衡量（mol）1-x 3-3x 2x
（1-x）+（3-3x）+2x=（1+3）×$\frac{7}{8}$x=0.25mol
则N2的转化率a（N2）=25%；
以NH3表示该过程的反应速率v（NH3）=$\frac{\frac{0.5mol}{1L}}{10min}$=0.05mol/L•min，
故答案为：25%；0.05mol/L•min．
点评 本题主要考查了热化学方程式的书写、化学平衡常数、化学平衡的图象、平衡状态的判断和计算等，题目难度中等，侧重对学生能力的考查．
| A． | 密度大小：硝基苯＞水＞苯 | |
| B． | 熔、沸点高低：乙醇＞丁烷＞丙烷 | |
| C． | 含碳量大小：乙烷＞乙醇＞乙酸 | |
| D． | 等质量燃烧时的耗氧量：乙烷＞乙烯＞丙烯 |
（1）已知：
| 化学键 | H-H | C-O | C=O | H-O | C-H |
| 键能（KJ•mol-1） | 436 | 326 | 803 | 464 | 414 |
（2）一定条件下，将n（CO2）：n（H2）=1：1的混合气充入恒温恒容密闭容器中，下列事实可以说明该反应已达到平衡的是BCEF（填选项字母）
A、容器内气体密度保持不变 B、CO2的体积分数保持不变
C、H2O（g）与CO2（g）的生成速率之比为1：1 D、该反应的平衡常数保持不变
E、混合气体的平均相对分子质量不变 F、容器中压强保持不变
（3）一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1.2molCO2和3.6molH2，在不同催化剂作用下的反应Ⅰ、反应Ⅱ与反应Ⅲ，相同时间内CO2转化率随温度变化的数据如表所示，据表中数据绘制图1：
| 相同时间内CO2转化率 | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 |
| 反应Ⅰ | 65% | 77% | 80% | 80% | 66.67% |
| 反应Ⅱ | 56% | 67% | 76% | 80% | 66.67% |
| 反应Ⅲ | 48% | 62% | 72% | 80% | 66.67% |
①催化剂效果最佳的反应是反应Ⅰ（填“反应Ⅰ”、“反应Ⅱ”、“反应Ⅲ”）
②T3的b点v（正）＞v（逆）．（填“＞”“＜”“=”）
③T4的a点转化率比T5的c点高原因是该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动．
④在温度为T5时，该反应的平衡常数K=$\frac{100}{27}$．
⑤在温度为T5时，CH3OH的浓度随时间变化的趋势如图2所示．
当时间到达t1时，将生成的甲醇和水同时除去，并维持该温度，在t2时达到平衡．
请在图2 中画出t1时刻后CH3OH的浓度变化总趋势曲线．
| A． | 平衡时容器内的压强是原来的0.8倍 | |
| B． | M的平均反应速率为0.15 mol•L-1•min-1 | |
| C． | x的值为1 | |
| D． | 平衡时P的浓度为0.25 mol•L-1 |
为妥善处理氯甲烷生产企业的副产物CCl4，以减少其对臭氧层的破坏．化学家研究在催化条件下，通过下列反应，使CCl4转化为重要的化工原料氯仿（CHCl3）．CCl4+H2?CHCl3+HCl此反应伴随有副反应，会生成CH2Cl2、CH3Cl和CH4等．已知CCl4的沸点为77℃，CHCl3的沸点为61.2℃．在密闭容器中，该反应达到平衡后，测得如下数据（假设不考虑副反应）．
| 实验 序号 | 温度℃ | 初始CCl4浓度 （mol•L-1） | 初始H2浓度（mol•L-1） | CCl4的平衡转化率 |
| 1 | 110 | 1 | 1.2 | A |
| 2 | 110 | 1 | 1 | 50% |
| 3 | 100 | 1 | 1 | B |
（2）实验l中，CCl4的转化率A大于50%（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）实验3中，B的值D（选填序号）．
A．等于50% B．大于50% C．小于50% D．从本题资料，无法判断
（4）120℃，在相同条件的密闭容器中，分别进行H2的初始浓度为2mol•L-1和4mol•L-1的实验，测得反应消耗CCl4的百分率（x%）和生成物中CHCl3，的百分含量（y%）随时间（t）的变化关系如图（图中实线是消耗CCl4的百分率变化曲线，虚线是产物中CHCl3的百分含量变化曲线）．在图中的四条线中，表示H2起始浓度为2mol•L一1实验的消耗CCl4的百分率变化曲线是③（选填序号）．
| A． | H（g）+Cl（g）═HCl（g）△H=-431kJ•mol-1 | |
| B． | 2HCl（g）═H2（g）+Cl2（g）的反应热△H＜0 | |
| C． | H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）△H=-183kJ | |
| D． | 相同条件下，H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）反应在光照和点燃条件下的△H不相等 |
| A． | 铁和稀硫酸反应：2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑ | |
| B． | 实验室用大理石与盐酸反应制取二氧化碳：CO32-+2H+═CO2↑+H2O | |
| C． | 铜片置于硝酸银溶液中：Cu+Ag+═Cu2++Ag | |
| D． | 氧化钠与水的反应：Na2O+H2O═2Na++2OH- |
| A． | 0.8a g | B． | 0.0745b g | C． | 0.0375c g | D． | 无法计算 |