题目内容
【题目】（1）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。
已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
②CO2(g)＋C(s)===2CO(g)；ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1
③S(s)＋O2(g)===SO2(g)；ΔH3＝－296.0 kJ·mol－1
请写出CO与SO2反应的热化学方程式__________________________
（2）在2 L固定体积的密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g) 
2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
①写出该反应的平衡常数表达式：K＝_______________________。已知：K300℃>K350℃，则该反应是______反应（填“放热”或“吸热”）。
②下图表示NO2的变化的曲线是__________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝__________。
③能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器内密度保持不变
④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．选择高效催化剂
【答案】2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)；ΔH＝－270 kJ·mol－1 
放热 b 1.5×10－3 mol·L－1·s－1 bc c
【解析】
(1)根据盖斯定律将已知的几个热化学方程式加合运算。
(2)①书写平衡常数表达式时注意：将生成物浓度的幂之积作分子，反应物浓度的幂之积作分母。根据K300℃>K350℃可知温度升高平衡常数减小，生成物浓度减小，平衡逆向移动，结合勒夏特列原理分析。②中坐标曲线是浓度随时间的变化曲线，要分析出NO2几个关键时间点（初始、1s或2s时刻、平衡时）的浓度值即可确定NO2的变化曲线。③根据正、反应速率是否相等判断；或者根据某一物理量不变分析，如果该物理量在反应中一直在变化，该物理量不变可说明该反应已达平衡状态。④根据影响反应速率的因素和勒夏特列原理综合分析。
(1)根据盖斯定律将①-②-③得热化学方程式2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g); ΔH=-393.5kJ/mol-172.5kJ/mol-(-296.0kJ/mol)=-270kJ/mol，即所求热化学方程式为2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g); ΔH=-270kJ/mol。
(2)由表格数据可知：可逆反应2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)在第3s、4s、5s已处于平衡状态。①平衡常数是生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值，
；当K300℃>K350℃，即温度升高（3000C→3500C）平衡常数减小，生成物浓度减小反应物浓度增大，即平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，所以该反应是放热反应。
②由表格中数据知从0~2s内NO转化的物质的量为0.02mol-0.008mol=0.012mol，根据化学计量数关系NO~NO2可知0~2s内生成NO2物质的量为0.012mol，即第2s时NO2的浓度c(NO2)=
=0.006mol/L(因NO2初始浓度为0)，同理平衡时c（NO2）=0.0065mol/L，从图像上看只有b曲线符合；0~2s内用NO2表示的平均反应速率为
，用O2表示的平均反应速率
=1.5×10－3 mol·L－1·s－1。
③a.根据v(NO2)＝2v(O2)，无法确定该可逆反应的正、逆反应速率是否相等，无法确定该反应是否已达平衡状态，a项错误；b.根据阿伏加德罗定律及其推论知，相同温度和体积下，任何气体的压强与粒子数成正比，对于可逆反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)来说反应前后气体分子数不同，因此在到达平衡前容器中气体压强一直在变化，所以容器内压强保持不变能说明该反应已达到平衡状态，b项正确；c.根据v逆(NO)＝2v正(O2)，即v逆(NO)：v正(O2)=2:1，不同物质表示的正、逆反应速率之比等于计量数之比，表明此时正、逆反应速率相等，反应已达平衡状态，c项正确；d.容器中气体的总质量和容器的体积在反应过程中都没有变化，根据密度公式
，所以反应过程中容器内密度一直没有变化，容器内密度保持不变，不能说明该反应已达平衡状态，d项错误；答案选bc。
④a.分离出NO2气体，容器中NO2的浓度减小，反应速率减慢，a项错误；b.升高温度反应速率增大，因为该反应是放热反应，逆反应是吸热反应，根据勒夏特列原理，升高温度该平衡向逆反应方向移动，b项错误；c. 增大O2的浓度，反应速率增大，根据勒夏特列原理，增加反应物浓度平衡向正反应方向移动，c项正确；d.使用催化剂可使反应速率增大，但平衡不发生移动，d项错误；答案选c。
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【题目】在80℃时，0.40mol的N2O4气体充入2L已经抽空的固定容积的密闭容器中发生如下反应：N2O4
2NO2－Q，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
时间（s）n（mol） | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
n（N2O4） | 0.40 | a | 0.20 | c | d | e |
n（NO2） | 0.00 | 0.24 | b | 0.52 | 0.60 | 0.60 |
（1）计算20s—40s内用N2O4表示的平均反应速率为____。
（2）该反应的平衡常数K=___。
（3）反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，混合气体的颜色___（填“变浅”、“变深”或“不变”）。
（4）要增大该反应的K值，可采取的措施有（填序号）___，若要重新达到平衡时，使[NO2]/[N2O4]值变小，可采取的措施有（填序号）___。
A．增大N2O4的起始浓度 B．向混合气体中通入NO2
C．使用高效催化剂 D．升高温度
（5）如图是80℃时容器中N2O4物质的量的变化曲线，请在该图中补画出该反应在60℃时N2O4物质的量的变化曲线。____
【题目】能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。
（1）工业上利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇：CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g) ，已知反应中有关物质的化学键键能数据如下表所示：
化学键 | H—H | C—O | C≡O | H—O | C—H |
E/(kJ/mol) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
则 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H=__________kJmol-1
（2）以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。
B极为电池______极，B极的电极反应式为_________________________________。
（3）参考合成反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数，回答下列问题：
温度/℃ | 0 | 50 | 100 | 200 | 300 | 400 |
平衡常数 | 667 | 100 | 13 | 1.9×10-2 | 2.4×10-4 | 1×10-5 |
①该反应正反应是 ___________（填“放热”或“吸热”）反应；
②在T℃时，1L密闭容器中，投入0.1molCO和0.2molH2，达到平衡时，CO转化率为50%，则T=__________℃。
（4）CH3OH也可由CO2和H2合成。在体积为1L的密闭容器中，充入lmolCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= — 49.0kJ/mol，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。
①该反应的平衡常数表达式为K=_______；从反应开始到10min，v(H2)=_____mol/(L·min)；
②下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)
A．v(CO2)消耗 = v(CH3OH)生成
B．气体的密度不再随时间改变
C．CO2和CH3OH的浓度之比不再随时间改变
D．气体的平均相对分子质量不再随时间改变
③为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量增大，只改变下列某一条件，可采取的措施有__ (填字母)
A．升高温度 B．缩小容器体积
C．再充入CO2气体 D．使用合适的催化剂
④相同温度下，在另一个容积为1 L的密闭容器中充入2mol CH3OH(g)和2molH2O(g)，达到平衡时CO2的浓度_______(填“>”、“ <”或“=”)0.25mol/L。