题目内容
随着能源与环境问题越来越被人们关注，碳一化学成为研究的热点．“碳一化学”即以单质碳及CO、CO2、CH4、CH3OH等含一个碳原子的物质为原料合成工业产品的化学与工艺．
Ⅰ、热化学方程式为：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H=﹣49.0kJ/mol，在温度和容积相同的A、B、C三个容器中（容器的体积为2L），按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，经10秒钟后达到平衡，达到平衡时的有关数据如下表：
| 容器 | A | B | C |
| 反应物投入量 | 1molCO2（g）和 3molH2（g） | 1molCH3OH（g）和 1molH2O（g） | 2molCO2（g）和6mol H2（g） |
| CH3OH（g）浓度（mol/L） | c1 | c2 | c3 |
| 反应能量变化 | 放出29.4kJ | 吸收a kJ | 放出b kJ |
①从反应开始到达平衡时，A中用CO2来表示的平均反应速率为 0.03 mol/（L•s）（用具体数值表示）
②a= 19.6 ．c1 = c2 ＜ 1/2c3（填“＞”“＜”或“=”）．
Ⅱ、CO可用于合成甲醇．在压强0.1MPa条件下，向体积为bL的密闭容器中充入amolCO和2amolH2，在催化剂作用下合成甲醇：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）．平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图1所示
（1）该反应属于反应 放热 （填“吸热”或“放热”）；P2 ＞ 0.1MPa（填“＞”“＜”或“=”）
（2）100℃时，该反应的平衡常数K= 
（用含a、b的代数式表示）
Ⅲ、碳一化合物在治理汽车尾气方面也大有可为，如CO、CH4等在一定条件下均可以与氮氧化物生成无污染的物质．CO与NO在催化剂的条件下反应如下：2NO（g）+2CO（g）⇌2CO2（g）+N2（g）△H＜0，在绝热、恒容的密闭容器中加入一定量的NO和CO发生上述反应，图2的示意图不能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 c （填字母序号）
考点： 化学平衡的计算；化学平衡状态的判断；等效平衡．
专题： 化学平衡专题．
分析： Ⅰ、①根据A中达到平衡时放热热量计算出消耗二氧化碳的物质的量，再根据c=
、v=
计算出反应速率；
②恒温恒容下，容器A与容器B为等效平衡，平衡时对应组分的物质的量、浓度相等，二者起始物质的量等于各物质的化学计量数，放出热量与吸收热量之和等于反应热数值；而C中初始反应物为A的2倍，相当于增大了压强，平衡向着正向移动，据此判断达到平衡时甲醇的浓度；
Ⅱ、（1）根据图象中曲线变化及温度、压强对化学平衡的影响判断；
（2）利用三段式计算出平衡时各组分的物质的量，进而求出平衡时各组分的浓度，代入平衡常数表达式计算；
Ⅲ、可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分浓度不再变化，据此进行判断．
解答： Ⅰ、①1mol二氧化碳完全反应放出49.0kJ热量，当放出29.4kJ热量时，则参加反应的二氧化碳为：n（CO2）=
=0.6mol，CO2的浓度变化为：△c=
=0.3mol/L，二氧化碳的平均反应速率为：v（CO2）=
=0.03mol/（L•s），
故答案为：0.03；
②恒温恒容下，容器A与容器B为等效平衡，平衡时对应组分的物质的量、浓度相等，则c1=c2，二者起始物质的量等于各物质的化学计量数，放出热量与吸收热量之和等于反应热数值，则吸收的热量=反应热﹣放出的热量=49.0kJ﹣29.4kJ=19.6kJ；由于C中初始反应物为A的2倍，则与A相比相当于增大压强，平衡向着正向移动，则C中甲醇浓度增大，即：C中甲醇的浓度大于A的2倍：c1=c2＜
c3，
故答案为：19.6；=；＜；
Ⅱ、（1）由图可知，压强一定时，随温度升高，CO的转化率降低，故升高温度平衡向逆反应移动，则正反应为放热反应；
当温度相同时，压强为P2时CO的转化率增大，该反应是气体体积缩小的反应，增大压强平衡向着正向移动，CO转化率增大，则P2＞0.1MPa，
故答案为：放热；＞；
（2）根据图象可知100℃时平衡时CO的转化率为0.5，所以参加反应的CO的物质的量为0.5amol．
CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）；
开始（mol）：a 2a 0
变化（mol）：0.5a a 0.5a
平衡（mol）：0.5a a 0.5a
平衡（mol）0.5a a 0.5a
则达到平衡时各组分浓度为：c（CO）=
mol/L、c（H2）=
mol/L、c（CH3OH）=mol/L，
100℃时该反应的平衡常数为：K=
=
，
故答案为：；
Ⅲ、当反应前后改变的物理量不变时，该可逆反应达到平衡状态，
a中为平衡常数，平衡常数与温度有关，温度不变，则平衡常数始终不变，所以平衡常数不能判断是否达到平衡状态，故a错误；
b为物质的量随时间的变化，一氧化氮与二氧化碳浓度相等时，各组分浓度仍然继续变化，说明没有达到平衡状态，故b错误；
c为CO质量分数随时间变化，反应恰好总质量不变，则反应过程中CO质量分数会发生变化，当达到平衡状态时，CO的质量分数不再变化，故c正确；
故答案为：c．
点评： 本题考查了化学平衡、化学反应速率的计算、化学平衡状态的判断，题目难度较大，注意掌握化学平衡常数、化学反应速率的能够及计算方法，明确化学平衡状态的判断方法，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及化学计算能力．
某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡，混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案：
| 编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 温度/℃ | ||
| 浓度/mol•L-1 | 体积/mL | 浓度/mol•L-1 | 体积/mL | ||
| ① | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
| ② | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
| ③ | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 50 |
（1）该反应的离子方程式为 ；
（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是 (填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是 ；
（3）实验①测得KMn04溶液的褪色时间为40 s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(KMn04)= mol·L-1·min-1；
（4）已知50℃时c(MnO4-)～反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变，请在坐标图中，画出25℃时c(Mn04-)～t的变化曲线示意图。
下列图示与对应的叙述相符的是（ ）
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| A． | 图甲可以判断出反应A（g）+B（g）⇌若2C（g）的△H＜0，T2＞T1 |
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| B． | 图乙表示压强对可逆反应2A（g）+2B（g）⇌3C（g）+D（s）的影响．乙的压强比甲的压强大 |
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| C． | 依据图丙，若除去CuSO4溶液中的Fe3+，可向溶液中加入适量CuO，调节pH≈4 |
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| D． | 图丁表示25℃时，用0.1 mol/L叫盐酸滴定20 mL 0.1 mol/L NaOH溶液，溶液的pH随加入盐酸体积的变化 |
在一定温度条件下，甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器中均发生如下反应：3A（g）+B（g）⇌xC（g）+D（s），向甲中通入6mol A和2mol B，向乙中通入1.5mol A、0.5mol B和3mol C和2mol D，反应一段时间后都达到平衡，此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为0.2，下列叙述中正确的是（ ）
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| A． | 若平衡时，甲、乙两容器中A的物质的量不相等，则x=4 |
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| B． | 平衡时，甲、乙两容器中A、B的物质的量之比不相等 |
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| C． | 平衡时甲中A的体积分数为40% |
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| D． | 若平衡时两容器中的压强不相等，则两容器中压强之比为8：5 |
下列热化学方程式书写正确的是（ ）
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| A． | 2SO2+O2 |
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| B． | C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=+393.5 kJ/mol |
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| C． | 500℃、30MPa下，将0.5mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2（g）+3H2（g） |
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| D． | 2.00gC2H2气体完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体，放出99.6kJ的热量，该反应的热化学方程式为：2C2H2（g）+5O2（g）═4CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣2589.6kJ/moL |
2SO3△H=﹣196.6 kJ/mol
2NH3（g）△H=﹣38.6kJ/mol对下列实验的描述正确的是（ ）
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| A． | 图1所示的实验：根据电流计（G）中指针是否偏转即可比较Zn、Cu的金属活泼性 |
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| B． | 图2所示的实验：根据小试管中液面的变化判断铁钉发生析氢腐蚀 |
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| C． | 图3所示的实验：根据温度计读数的变化测定稀硫酸和NaOH溶液反应的反应热 |
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| D． | 图4所示的实验：根据两烧瓶中气体颜色的变化（热水中变深、冰水中变浅）判断2NO2（g）⇌N2O4（g）是吸热反应 |
W、X，Y，Z均为短周期元素，X，Y处于同一周期，X，Z的最低价离子分别为X2﹣和Z﹣，Y+和Z﹣具有相同的电子层结构．下列说法正确的是（ ）
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| A． | 原子最外层电子数：X＞Y＞Z | B． | 单质沸点：X＞Y＞Z |
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| C． | 离子半径：X2﹣＞Y+＞Z﹣ | D． | 原子序数：X＞Y＞Z |
