1、单元检测8化学反应速率和化学平衡一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。12019四川成都实验中学期末化学反应速率和化学平衡在工农业生产和日常生活中都有着重要应用，下列说法正确的是()A将肉类等食品进行低温冷藏，能使其永远不变质B吸热反应中由于反应物总能量小于生成物总能量，因而没有利用价值C夏天面粉发酵速率与冬天面粉发酵速率相差不大D茶叶等包装中加入的还原性铁粉，能显著延长茶叶储存时间2下列说法正确的是()A反应CaC2(s) N2(g)=CaCN2(s)C(s)能自发进行的原因是该反应的H0B若电工在操作中将铝线与铜线直接相连，会导致铜线更快被氧化C向水
2、中加入NaHCO3或NaHSO3固体后，水的电离程度均增大D合成氨工业中，通常将氨及时液化分离出去以加快反应速率32019福建长汀一中、连城一中等六校联考下列事实与平衡移动原理无关的是()A向含酚酞的Na2CO3溶液中滴加BaCl2溶液，红色变浅B加热MgCl26H2O最终得到Mg(OH)ClC将FeS2矿石粉碎更有利于焙烧制备SO2气体DNO2气体经过降温和加压形成无色液体42019皖南八校第一次联考一定温度下，体积不变的密闭容器中发生反应4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)，经2 min后达到平衡，NH3的浓度减少了0.6 molL1。下列说法正确的是()A平衡时：5v正(
3、O2)4v逆(NO)B2 min末的反应速率，用NO表示是0.3 molL1min1C由混合气体的密度不再改变可判定达到平衡D由混合气体的压强不再改变可判定达到平衡5甲、乙是两种氮的氧化物且所含元素价态相同，某温度下甲、乙相互转化时其物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A甲是N2O4Ba点处于平衡状态Ct1t2时间内v正(乙)v逆(甲)D反应进行到t2时刻，改变的条件可能是升高温度6下列说法正确的是()A升高温度能加快化学反应速率，主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数B凡是熵增的过程都是自发过程C反应体系中活化分子之间的碰撞都是有效碰撞D催化剂不影响反应活化能但能
4、增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率7某恒温密闭容器中发生可逆反应Z(？)W(？)X(g)Y(？)H，在t1时刻反应达到平衡，在t2时刻缩小容器体积，t3时刻再次达到平衡状态后未再改变条件。下列有关说法正确的是()AZ和W在该条件下至少有一个为气体Bt1t2时间段与t3时刻后，两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不可能相等C若在该温度下此反应平衡常数表达式为Kc(X)，则t1t2时间段与t3时刻后的X浓度不相等D若该反应只在某温度T0以上自发进行，则该反应的平衡常数K随温度升高而增大8两个体积相同带活塞的容器，分别盛装一定量的NO2和Br2(g)，NO2和Br2(g)都为红棕色，两容
5、器中颜色深浅程度相同，迅速将两容器同时压缩到原来的一半(如图)，假设气体不液化，则下列说法正确的是()Aaa过程中，颜色突然加深，然后逐渐变浅，最终颜色比原来的浅Ba、b的颜色一样深Ca的压强比a的压强的2倍要小，b的压强为b的压强的2倍Da中的c(NO2)一定比b中的c(Br2)小9400 时，6 mol CO2和8 mol H2充入2 L密闭容器中，发生反应CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)，容器中H2的物质的量随时间的变化如图中实线所示。图中虚线表示仅改变某一反应条件时，H2的物质的量随时间的变化。下列说法正确的是()A反应开始至a点，v(H2)1 molL1min1B
6、若曲线对应的条件改变是升温，则该反应H0C曲线对应的条件改变是减小压强D400 时，该反应的平衡常数为0.12510向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中分别充入一定量的A和B，发生反应：A(g)xB(g)2C(g)Ha kJmol1。相关数据如表所示，反应过程中C的浓度随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是()容器甲乙丙容积0.5 L0.5 L1.0 L温度T1T2T2反应物起始量1.5 mol A05 mol B1.5 mol A05 mol B6 mol A2 mol BA.10 min内甲容器中反应的平均速率v(A)0.10 molL1min1Ba0，x1CT2时，该反应的平衡常数为0.8D
7、平衡时，C的体积分数：丙乙二、选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。112019湖南五市十校联考某密闭容器中充入1 mol X与2 mol Y发生反应：X(g)2Y(g)aZ(g)H0，达到平衡后，改变某一条件(温度或容器体积)，X的转化率的变化如图所示。下列说法正确的是()Aa3BT2T1CA点对应的反应速率：3v正(X)v逆(Z)DA、B两点对应的反应速率：v(A)v(B)12工业上以CH4为原料制备H2的原理为CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。在一定条件下向a、b两个恒温恒容的密闭容器
8、中均通入1.1 mol CH4(g)和1.1 mol H2O(g)，测得两容器中CO的物质的量随时间的变化曲线分别如图中a和b所示。已知容器a的体积为10 L，温度为Ta，下列说法不正确的是()A容器a中CH4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为0.025 molL1min1Ba、b两容器的温度可能相同C在达到平衡前，容器a的压强逐渐增大D该反应在Ta下的平衡常数为27(molL1)213已知：(HF)2(g)2HF(g)H0，平衡体系的总质量m(总)与总物质的量n(总)之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A温度：T1T2B平衡常数：K(a)K(b)K(c)C反应速
9、率：v(b)v(a)D当30 gmol1时，n(HF):n(HF)22:114在一定温度下，将0.40 mol NO和0.20 mol CO充入一个容积为2 L的恒容密闭容器中进行如下反应：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H0，反应过程中相关物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列有关叙述正确的是()A在06 min内v(CO2)约为1.3103 molL1min1B第8 min时改变的条件可能是升高温度C该反应在第二次达到平衡时平衡常数约为3.44 Lmol1D该反应在812 min内CO的转化率为33.3%15一定压强下，向10 L密闭容器中充入1 mol S2Cl2(g)
10、和1 mol Cl2，发生反应：S2Cl2(g)Cl2(g)2SCl2(g)。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示，以下说法中正确的是()A正反应的活化能大于逆反应的活化能B达到平衡后再加热，平衡向逆反应方向移动CA、B、C、D四点对应状态下，达到平衡状态的是B、DD一定温度下，在恒容密闭容器中，达到平衡后缩小容器容积，重新达到平衡后，Cl2的平衡转化率增大三、非选择题：本题共5小题，共60分。16(10分)工业上，利用Ga(s)与NH3(g)合成固体半导体材料氮化镓GaN(s)同时生成H2(g)。该反应中，消耗0.2 mol镓放出热量为3.08 kJ。(1)写出该反应的
11、热化学方程式：_。(2)在某密闭容器中充入足量镓和氨气发生反应，氨气的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。温度升高，NH3的平衡转化率降低，原因是_。判断：p1_p2(填“”“”或“”)。(3)在1 L恒容密闭容器中充入足量的镓和一定量氨气，在一定温度下反应，不同时刻测得混合气体中氨气的物质的量如表所示：时间/min01020304050NH3/mol5.04.03.02.52.02.0020 min内H2的平均反应速率v(H2)为_；在该温度下，上述反应的平衡常数K_。(结果保留2位小数)17(14分)炽热的碳与水蒸气可发生反应C(s)H2O(g)H2(g)CO(g)，该反应对煤的综合利用
12、具有积极的研究意义：(1)已知碳(石墨)、H2、CO的燃烧热分别为393.5 kJmol1、285.8 kJmol1、283 kJmol1，又知H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，则C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H_。(2)一定温度下，在体积为V L的密闭容器中加入足量活性炭，并充入x mol H2O(g)发生上述反应，反应时间与容器内气体总压强的数据如下表。时间/min010203040总压强/100 kPa1.01.21.31.41.4平衡时，容器中气体总物质的量为_mol，H2O的转化率为_。该温度下反应的平衡常数K_。(3)保持恒温、恒压，向容器内充入少量N2，H
13、2O的转化率将_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)保持恒温、恒容，在40 min时再充入H2,50 min时再次达到平衡，反应过程中各物质的浓度随时间变化如图所示。物质X为_。50 min时，CO的浓度为_ molL1。4050 min内H2O(g)的平均反应速率为_molL1min1。18(14分)2019辽宁五校联考“绿水青山就是金山银山”，近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一，减少氮氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题：(1)已知：N2(g)O2(g)=2NO(g)H1180.5 kJmol1C(
14、s)O2(g)=CO2(g)H2393.5 kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H3221 kJmol1若某反应的平衡常数表达式K，则此反应的热化学方程式为_。(2)N2O5在一定条件下可发生分解反应：2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)，某温度下向恒容密闭容器中加入一定量N2O5，测得N2O5浓度随时间的变化如表所示：t/min012345c(N2O5)/(molL1)1.000.710.500.350.250.17反应开始时体系压强为p0，第2 min时体系压强为p1，则p1p0_。25 min内用NO2表示的该反应的平均反应速度为_。一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量N
15、2O5进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是_(填标号)。aNO2和O2的浓度比保持不变b容器中压强不再变化c2v正(NO2)v逆(N2O5)d气体的密度保持不变(3)Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应：NO2(g)CO(g)NO(g)CO2(g)，该反应中正反应速率v正k正p(NO2)p(CO)，逆反应速率v逆k逆p(NO)p(CO2)，其中k正、k逆为速率常数，则KP为_(用k正、k逆表示)。(4)如图是在密闭反应器中按n(N2):n(H2)1:3投料后，在200 、400 、600 下，合成NH3反应达到平衡时，混合物中
16、NH3的物质的量分数随压强的变化曲线，已知该反应为放热反应。曲线a对应的温度是_。M点对应的H2的转化率是_。(5)利用工业生产中产生的SO2废气，用如图方法可获得H2SO4。写出电解的阳极反应式：_。19(10分)2019湖南益阳、湘潭调研考试二甲醚又称甲醚，简称DME，熔点138.5 ，沸点23.6 ，与石油液化气(LPG)相似，被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气CO、H2制备二甲醚的反应原理如下：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H190.0 kJmol12CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)H220.0 kJmol1回答下列问题：(1)已知：H2O(l)=H2O(g
17、)H44.0 kJmol1，若由合成气CO、H2制备1 mol CH3OCH3(g)，且生成H2O(l)，其热化学方程式为_。(2)有人模拟该制备原理：500 K时，在2 L的密闭容器中充入2 mol CO和6 mol H2,5 min达到平衡，平衡时测得c(H2)1.8 molL1，c(CH3OCH3)0.2 molL1，此时CO的转化率为_。用CH3OH表示反应的速率是_molL1min1，反应的平衡常数K_(填数值)。(3)在体积一定的密闭容器中发生反应，如果该反应的平衡常数K变小，下列说法正确的是_(填标号)。A平衡向正反应方向移动B平衡移动的原因是升高了温度C达到新平衡后体系的压强不
18、变D容器中CH3OCH3的体积分数减小(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应，平衡时CO(g)和H2(g)的转化率如图1所示，则a_(填数值)。(5)绿色电源二甲醚燃料电池的结构如图2所示，电解质为熔融的碳酸盐(如熔融K2CO3)，其中CO2会参与电极反应。工作时正极的电极反应式为_。20(12分)氮的化合物在生产、生活中广泛存在。(1)键能是气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。已知下列化学键的键能如表所示：化学键NNO=ONNNHOH键能/(kJmol1)946497193391463写出1 mol气态肼(H2NNH2)燃烧生成氮气
19、和水蒸气的热化学方程式：_。(2)用焦炭还原NO的反应为2NO(g)C(s)N2(g)CO2(g)，向容积均为1 L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400 、400 、T )容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO，测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如表所示。t/min010203040n(NO)(甲容器)/mol2.001.501.100.800.80n(NO)(乙容器)/mol1.000.800.650.530.45n(NO)(丙容器)/mol2.001.451.001.001.00该反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。乙容器中的反应在60 min时达到平衡状态，则060
20、 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)_。(3)用焦炭还原NO2的反应为2NO2(g)2C(s)N2(g)2CO2(g)，在恒温条件下，1 mol NO2和足量焦炭发生反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压强的关系如图所示：A、C两点用浓度表示的平衡常数关系：Kc(A)_(填“”“”或“”)Kc(C)。A、B、C三点中NO2的转化率最高的是_(填“A”“B”或“C”)点。B点时该反应用压强表示的平衡常数Kp(B)_(填数值，Kp是用平衡分压代替平衡浓度进行计算，分压总压物质的量分数)。单元检测8化学反应速率和化学平衡1D降低温度，可以减缓肉类等食品腐败变质的速率
21、，但不能保证其永远不变质，A项错误；吸热反应也有利用价值，比如碳酸钙分解可以制备生石灰，也可以通过吸热反应吸收热量降低环境温度，B项错误；夏天温度高，面粉发酵速率快，冬天温度低，面粉发酵速率慢，C项错误；茶叶等包装中加入的还原性铁粉，可以吸收茶叶等包装中的O2，降低了O2的浓度，减慢了茶叶变质的速率，D项正确。2A该反应为熵减反应，其S0，若该反应能自发进行，根据GHTS0可知，H0，A正确；若电工在操作中将铝线与铜线直接相连，相当于形成了原电池的两个电极，铝比铜活泼，铝作原电池的负极，若形成原电池，铝先被氧化，B错误；由于NaHCO3中HCO的水解程度大于其电离程度，溶液呈碱性，促进了水的电
22、离，而NaHSO3中HSO的电离程度大于其水解程度，溶液呈酸性，抑制了水的电离，水的电离程度减小，C错误；合成氨工业中，通常将氨及时液化分离出去，减小了生成物的浓度反应速率减小，促进合成氨的反应向正反应方向进行，提高了反应物的转化率，D错误。3C向含酚酞的Na2CO3溶液中滴加BaCl2溶液，生成碳酸钡和氯化钠，溶液的碱性减弱，红色变浅，与水解平衡的移动有关，A错误；镁离子水解，水解吸热，加热MgCl26H2O最终得到Mg(OH)Cl，与水解平衡的移动有关，B错误；将FeS2矿石粉碎增大反应物的接触面积，更有利于焙烧制备SO2气体，与平衡移动原理无关，C正确；NO2气体经过降温和加压形成无色液
23、体，与2NO2N2O4的平衡移动有关，D错误。4D平衡时：4v正(O2)5v逆(NO)，A错误；2 min内平均反应速率用NO表示是0.3 molL1min1，B错误；化学反应遵循质量守恒，混合气体总质量不变，并且体系体积恒定，则混合气体密度始终不变，所以混合气体密度不变时，反应不一定达到平衡状态，C错误；压强是变量，变量不变，可判定达到平衡，D正确。5C0t1时间段内，乙的浓度降低了0.2 molL1，甲的浓度增加了0.4 molL1，即发生反应N2O42NO2，甲为NO2，乙为N2O4，A错误；t2t3时间段内，N2O4浓度在不断增加，a点时对应反应在向生成N2O4的方向进行，反应没有达到
24、平衡，B错误；t1t2时间段内，反应达到平衡状态，2v正(N2O4)v逆(NO2)，即2v正(乙)v逆(甲)，C正确；t2时刻，甲的浓度发生突变，然后逐渐减小，乙的浓度在原平衡的基础上逐渐增大，所以改变的条件是增大甲的浓度，D错误。6A升高温度，增加了体系的能量，使分子的运动速率加快，将原来部分非活化分子转化为活化分子，增大了活化分子百分数，反应速率加快，A正确；反应能否自发进行，有两个判据：焓判据和熵判据，不能仅由一个判据就判断反应进行的方向，若反应熵增、放热，该反应一定能自发进行，若反应熵增、吸热，根据GHTS，反应进行的方向由温度决定，B错误；活化分子之间的碰撞并非全是有效碰撞，C错误；
25、催化剂通过改变反应的历程而降低了反应所需的活化能，使单位体积内活化分子数增加，D错误。7D根据图像变化可知，正反应速率不随反应时间和压强改变而改变，逆反应速率随时间和压强的改变而变化，所以反应物Z和W都不是气体，A错误；若只有X为气体，则两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量相等，B错误；化学平衡常数只与温度有关，该温度下平衡常数的表达式Kc(X)，只要温度不变，K不变，则c(X)不变，t1t2时间段与t3时刻后的X浓度相等，C错误；该反应在温度为T0以上时才能自发进行，反应的S0，根据GHTS0，反应的H0，该反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，D正确。8C在aa过程中
26、，增大压强，平衡2NO2N2O4向正反应方向移动。但不论平衡如何移动，新平衡建立后，各物质的浓度均比原平衡的大，NO2的浓度大于原平衡的浓度，颜色比原平衡深，A错误。bb过程中，不存在Br2(g)的平衡转化，容器b的颜色比a深，B错误。根据勒夏特列原理，增大压强，平衡要减弱压强的改变，a的压强比a的压强的2倍要小。b中不存在平衡移动，其压强为b的2倍，C正确。两者颜色一样深，并不意味着c(NO2)和c(Br2)相等，a中的c(NO2)不一定比b中的c(Br2)小，D错误。9Av(H2)1 molL1min1，故A项正确；若该反应H0，升高温度平衡应向正反应方向移动，则平衡时H2的物质的量应小于
27、400 平衡时H2的物质的量，与图像不符，故B项错误；减小压强，反应速率减小，达到平衡所用时间较长，但图中曲线对应的反应速率较大，达到平衡所用时间较短，与图像不符，故C项错误；400 时，达到平衡时H2的物质的量为2 mol，根据反应CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)可知，平衡时，c(CO2)2 molL1，c(H2)1 molL1，c(CH3OH)1 molL1，c(H2O)1 molL1，则K0.5，故D项错误。10CA项，由题图可知，10 min内，甲容器C的浓度变化量为1.0 molL1，则v(C)0.1 molL1min1，v(A)v(C)0.05 molL1min
28、1，错误。B项，由题图知，乙容器中反应比甲容器中反应先达到平衡，故温度T1T2，但甲容器中C的平衡浓度比乙容器中的大，说明升温不利于物质C的生成，即升温平衡左移，该反应为放热反应，a0；比较乙、丙容器中反应可知，丙容器中的各物质起始浓度是乙容器中的两倍，平衡时，丙容器中C的浓度也是乙容器中的两倍，即乙与丙为等效平衡，改变压强，化学平衡不移动，所以，x1，错误。C项，以乙容器中反应为例，根据三段式法可得：A(g)B(g)2C(g)起始浓度/(molL1) 3 1 0变化浓度/(molL1) 0.5 0.5 1.0平衡浓度/(molL1) 2.5 0.5 1.0K0.8，正确。D项，乙与丙为等效平
29、衡，平衡时两容器中物质C的体积分数相等，错误。11AC改变压强，X的转化率不变，说明反应前后气体化学计量数之和相等，所以a3。此反应为放热反应，升高温度，X的转化率减小，故T1T2，所以v(B)v(A)。12B观察两容器中CO的物质的量随时间的变化曲线a和b可知，当CO的物质的量保持不变时便达到平衡状态，a容器中反应达到平衡用了4 min，b容器中反应达到平衡用了6.5 min，两个容器中反应快慢不同。用三段式分析a容器中各物质的相关量：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)起始量(mol) 1.11.100变化量(mol) 1.0 1.0 1.0 3.0平衡量(mol) 0.1 0.
30、1 1.0 3.0容器a中CH4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率v(CH4)0.025 molL1min1，A正确；投入相同的反应物，a和b达到平衡状态所用时间ab，平衡时CO物质的量ab，所以a、b两容器中反应温度一定不同，B错误；在恒温恒容条件下，随着反应的进行，反应体系中气体物质的量不断增加，体系的压强逐渐增大，C正确；该反应在Ta温度下的平衡常数K27(molL1)2，D正确。13AC由图像可知，b、c两个点的压强相同，T2温度下c点对应的平均摩尔质量大于T1温度下b点对应的平均摩尔质量，即T2温度时，平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应为吸热反应，降低温度，平衡向逆反应方向移动，
31、T22v(Cl2)，说明升高温度，平衡逆向移动，该反应的H0，B、C均正确。该反应的H0，根据HEa(正反应)Ea(逆反应)0可得，Ea(正反应)Ea(逆反应)，A错误。该反应反应前后气体体积不变，达到平衡后缩小容器容积，平衡不移动，则重新达到平衡后，Cl2的平衡转化率不变，D错误。16答案：(1)2Ga(s)2NH3(g)=2GaN(s)3H2(g)H30.8 kJmoll(2)该反应的正反应是放热反应，升温，平衡向左移动(3)0.15 molL1min122.78 molL1解析：(1)热化学方程式为2Ga(s)2NH3(g)=2GaN(s)3H2(g)H30.8 kJmol1。(2)从图
32、像看出，温度升高，NH3的平衡转化率降低。因为正反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动。正反应是气体分子总数增大的反应，p代表压强，减小压强，平衡向右移动，氨的平衡转化率增大，所以，p1p2。(3)v(H2)0.15 molL1min1；平衡时，c(NH3)2.0 molL1，c(H2)4.5 molL1。K molL122.78 molL1。17答案：(1)131.3 kJmol1(2)1.4x40%(4x/15V) molL1(单位不写也可以)(3)增大(4)水蒸气b解析：(1)由燃烧热可写出热化学方程式C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1；H2(g)O2(g)=H
33、2O(l)H2285.8 kJmol1；CO(g)O2(g)=CO2(g)H3283 kJmol1且有H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1。根据盖斯定律可得：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1。(2)根据阿伏加德罗定律，温度、体积一定时，压强之比等于气体物质的量之比，可知平衡时容器中气体总物质的量为1.4x mol，由差量法可知生成H2 0.4x mol，反应的H2O(g)为0.4x mol，故其转化率为40%。设有y mol水发生转化， C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)起始/mol x 0 0变化/mol y y y平衡/mol xy y y
34、xyyy1.4xy0.4xK(4x/15V) molL1(3)恒压充入惰性气体相当于扩大体积，平衡正向移动，H2O(g)转化率增大。(4)加入H2，平衡逆向移动，水蒸气浓度逐渐增大，CO浓度逐渐减小，而H2浓度为瞬间增大，故X为水蒸气，Z为CO，Y为H2，温度没变，化学平衡常数没变。设4050 min内增加的水蒸气的浓度为x，则： C(s)H2O(g)CO(g)H2(g) a b c新平衡/(molL1) ax bx 2cK解得x则水蒸气的反应速率v(H2O) molL1min1CO的浓度为 molL1。18答案：(1)2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)H746.5 kJmol
35、1(2)740.22 molL1min1b(3)(4)200 75%(5)Mn22H2O2e=MnO24H解析：(1)若某反应的平衡常数表达式K，则其化学方程式为2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)，将题中3个已知热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由2，可得2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)H393.5 kJmol12180.5 kJmol1(221 kJmol1)746.5 kJmol1。(2)根据题表中数据列三段式： 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)开始(molL1)1.0000转化(molL1) 0.50 1.00 0.252min时(molL
36、1) 0.50 1.00 0.25该反应在恒温恒容条件下发生，反应前后气体的压强之比等于物质的量之比，也等于物质的量浓度之比，所以p1:p0(0.501.000.25):1.007:4。25 min内，v(N2O5)0.11 molL1min1，v(NO2)2v(N2O5)0.22molL1min1。反应过程中NO2和O2的浓度比始终保持不变，a项不能说明反应已经达到化学平衡状态；该反应在反应前后气体分子数不相等，反应过程中容器中压强为变量，容器中压强不再变化可以说明反应已经达到化学平衡状态，b项符合题意；v正(NO2)2v逆(N2O5)时，正、逆反应速率相等，而2v正(NO2)v逆(N2O5
37、)时，正、逆反应速率不相等，c项不能说明反应已经达到化学平衡状态；反应物和生成物全为气体，气体总质量不变，而容器恒容，故反应过程中气体密度始终不变，d项不能说明反应已经达到化学平衡状态。(3)Kp，v正k正p(NO2)p(CO)，v逆k逆p(NO)p(CO2)，平衡时正、逆反应速率相等，即k正p(NO2)p(CO)k逆p(NO)p(CO2)，则，故Kp。(4)合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NH3的产率降低，NH3的物质的量分数减小，曲线a、b、c中，在相同条件下曲线a对应NH3的物质的量分数最高，其反应温度最低，所以曲线a对应的温度为200 。M点对应的NH3的物质的量
38、分数为60%，设NH3为0.6 a mol，则N2、H2共为0.4 a mol，因为反应器中按n(N2):n(H2)1:3投料，结合N2(g)3H2(g)2NH3(g)可知，M点时对应的H2为0.3 a mol，转化的H2的物质的量为0.9 a mol，所以M点对应H2的转化率100%75%。(5)由题图可知在电解池的阳极发生Mn2转化为MnO2的反应，电极反应式为Mn22H2O2e=MnO24H。19答案：(1)2CO(g)4H2(g)CH3OCH3(g)H2O(l)H244.0 kJmol1(2)60%0.121(3)BD(4)2(5)2CO2O24e=2CO解析：(1)给H2O(l)=H
39、2O(g)H44.0 kJmol1编号为，根据盖斯定律，由2得2CO(g)4H2(g)CH3OCH3(g)H2O(l)H244.0 kJmol1。(2)由题给反应知，CO和H2按照物质的量之比为1:2反应，H2消耗了6 mol1.8 molL12 L2.4 mol，所以CO消耗了1.2 mol，此时CO的转化率1.2 mol2 mol100%60%；根据反应，生成CH3OH 1.2 mol，用CH3OH表示反应的速率是1.2 mol2 L5 min0.12 molL1min1；由c(CH3OCH3)0.2 molL1，可得反应H2O(g)的平衡浓度为0.2 molL1，反应CH3OH(g)的平
40、衡浓度为1.2 mol2 L20.2 molL10.2 molL1，所以反应的平衡常数K1。(3)化学平衡常数只受温度影响，反应为放热反应，升高温度K变小，平衡逆向移动，生成CH3OCH3(g)的量降低，容器中CH3OCH3的体积分数减小；容器中气体总物质的量不变，容器容积固定，T增大，根据pVnRT，则p增大，故BD正确。(4)反应物按化学计量数之比投料，则转化率相同，如题给图1所示，交点纵坐标表示H2和CO的转化率，横坐标a表示H2(g)和CO(g)的投料比，所以a2。(5)正极氧气得电子发生还原反应，由已知熔融K2CO3作电解质，CO2参与反应得电极反应式为2CO2O24e=2CO。20
41、答案：(1)N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H544 kJmol1(2)放热0.01 molL1min1(3)C3.2解析：(1)由题意并结合题给表中数据可得N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)HE(反应物总键能)E(生成物总键能)(19339144979464634) kJmol1544 kJmol1。(2)由题给表中数据可知，甲容器和丙容器中NO的起始量相等，但丙容器中反应先达到平衡状态，则T 400 ，又升高温度反应达到平衡状态时，n(NO)增大，则平衡逆向移动，该反应为放热反应。该反应为反应前后气体分子数不变的反应，反应条件是恒温恒容，起始时，甲容器中N
42、O的物质的量为2.00 mol，乙容器中NO的物质的量为1.00 mol，则乙容器中反应达到平衡状态时，NO的浓度应该为甲容器中反应达到平衡状态时NO浓度的一半，即乙容器中的反应在60 min达到平衡状态时，NO的浓度为0.40 molL1，则v(NO)0.01 molL1min1。(3)A、C两点的温度相同，所以用浓度表示的平衡常数相等。由题图知，A、B、C三点中NO2的转化率最高的是C点。B点时，设反应达到平衡状态，生成的CO2的物质的量为2a mol，根据三段式法，2NO2(g)2C(s)N2(g)2CO2(g)起始/mol 1 0 0转化/mol 2a a 2a平衡/mol 12a a 2a由题图知，B点时，NO2和CO2浓度相等，则12a2a，解得a0.25，则B点时NO2和CO2的分压也相等，所以Kp(B)p(N2)163.2。
