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1、填空题 导致空气污染的主要原因来自于化石燃料燃烧、硫酸工业和汽车尾气的排放;致使大量二氧化硫和氮氧化物排入大气中。利用化学反应原理研究治理环境污染的方法是当前环保工作的重要研究内容之一。
(1)反应
是硫酸工业中的重要反应;提高SO2的平衡转化率有利于减少尾气排放:已知该反应是放热反应;当该反应处于平衡状态时,为了提高SO2的转化率:下列可采用的措施是
A.加入V2O5作催化剂? B.通入过量空气? C.高温? D.增大压强
(2)一定条件下,向2L密闭容器中通入2molSO2(g)、1molO2(g)和0.2SO3(g),2min后反应达到平衡时,测得SO2的转化率为50%,则该可逆反应的平衡常数K=_________;用O2的浓度变化表示从O-2min内该反应的平均速率v=_________;恒温下,若向容器中再加入2molSO2(g),则重新达到平衡时SO2的总转化率____________50%(填“>”、“<”、“=”)
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是
A.
? B.容器内压强保持不变.
C.
? D.容器内物质的密度保持不变.
(4)在催化剂作用下用CH4将氮氧化物还原为N2可以消除氮氧化物带来的污染,?请写出CH4与NO反应的化学方程式:_________;温度为T1时在密闭容器中研究CH4催化还原氮氧化物的反应,反应过程中产物N2的物质的量随时间的变化曲线如图所示,请在图中补画出温度为T2(T2>T1)时,n(N2)的变化曲线(已知该反应是放热反应)。

参考答案:(1)BD?(2)5.76?0.125mol/(L·min)?<?(3)BC
(4)CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O

本题解析:(1) A.加入V2O5作催化剂,只能加快化学反应速率但平衡不移动,二氧化硫的转化率不变,错误;B.通入过量空气,平衡正向移动,二氧化硫的转化率增大,正确;C.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,二氧化硫的转化率减小,错误;D.该反应正向为气体物质系数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,二氧化硫的转化率增大,正确;选BD;(2)利用三行式进行计算。根据题意知,
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
起始浓度(mol/L)1?0.5?0.1
转化浓度(mol/L)0.5?0.25 ?0.5
平衡浓度(mol/L)0.5?0.25?0.6
将平衡浓度代入该反应的平衡常数表达式计算,K=c2(SO3)/c2(SO2)c(O2)=5.76;根据v=△c/△t计算,用O2的浓度变化表示从0-2min内该反应的平均速率v=0.125mol/(L·min);恒温下,若向容器中再加入2molSO2(g),二氧化硫的转化率降低,则重新达到平衡时SO2的总转化率小于50%;(3)判断化学平衡状态的依据为①v正=v逆,要注意“双向同时,符合比例”②利用量判断,注意“变量不变,已达平衡”;A.没有明确正、逆反应速率,不能作为达平衡的标志,错误;B.该反应为气体物质的量减小的反应,随着反应的进行,容器内压强不断变化,为变量,当其保持不变时说明反应已达平衡,正确;C.符合v正=v逆,可作为平衡标志,正确;D.容器内物质的密度为恒量,不能作为平衡标志,错误,选BC;(4)在催化剂作用下用CH4将氮氧化物还原为N2可以消除氮氧化物带来的污染,CH4与NO反应生成二氧化碳、氮气和水,化学方程式为:CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O;该反应为放热反应,升高温度,化学反应速率加快,达平衡的时间缩短;升高温度,平衡逆向移动,达平衡时氮气的物质的量减小,据此画出图像见答案。
本题难度:一般
2、选择题 在容积为1L的固定密闭容器中充入2mol氨气,在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),达到平衡时容器内c(N2)为0.5mo
l/L,若温度和体积不变,按下列物质的量加入起始物质,达平衡时容器内c(N2)不能维持0.5mol/L的是
A.1molN2和3molH2
B.2molNH3和1molHe
C.2molNH3 、1molN2和3molH2
D.0.1molNH3 、0.95molN2和2.85molH2
参考答案:C
本题解析:略
本题难度:一般
3、选择题 下列四个数据是在不同条件下测出的合成氨反应的速率,其中最快的是
[? ]
A.v(H2)==0.1 mol/(L·min)
B.v(N2)==0.1mol/(L·min)
C.v(NH3)==0.15mol/(L·min)
D.v(N2)==0.002mol/(L·s)
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 下列图示与对应的叙述相符的是

A.由图甲可以判断:若T1>T2,反应A(g)+ B(g)
2C(g)的△H<0
B.图乙表示压强对可逆反应2A(g)+2 B(g)
3C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲的压强大
C.根据图丙,若除去CuSO4溶液中的Fe3+,可向溶液中加入适量NaOH溶液,调节pH≈4
D.图丁表示用0.1mol/L的盐酸滴定20mL 0.1mol/LNaOH溶液,溶液pH随加入盐酸体积的变化
参考答案:A
本题解析:A、若T1>T2,温度升高A的转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,则正向是放热反应,△H<0,正确;B、图乙表示是否使用催化剂,因为到达平衡的时间改变而反应物的百分含量不变,说明平衡不移动,所以乙代表使用了催化剂,错误;C、调节溶液的pH=4,溶液呈酸性,若加入氢氧化钠溶液,则溶液呈碱性,铜离子也会沉淀,错误;D、用盐酸滴定氢氧化钠溶液,开始的pH是氢氧化钠溶液的pH值,应大于7,错误,答案选A。
本题难度:一般
5、选择题 某温度下,反应 2CH3OH(g)
?CH3OCH3(g) + H2O(g)的平衡常数为400。此温度下,在容积一定的密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质
| CH3OH
| CH3OCH3
| H2O
|
浓度/(mol·L-1)
| 0.44
| 0.6
| 0.6
|
下列说法正确的是
A.CH3OH的起始浓度为1.04 mol/L
B.此时逆反应速率大于正反应速率
C.平衡时,CH3OH的浓度为0.04 mol/L
D.平衡时,CH3OH的转化率小于80%
参考答案:C
本题解析:由表格中数据可求得甲醇的起始浓度为
反应?2CH3OH(g)
?CH3OCH3(g) + H2O(g)
起始浓度:? 1.64? 0? 0
转化浓度:? 1.2? 0.6? 0.6
该时刻浓度:0.44? 0.6? 0.6
平衡时:
由表格所给数据可求得:
=
<400,故反应将正向进行,正反应速率大于逆反应速率;
而平衡时各物质浓度:
反应?2CH3OH(g)
?CH3OCH3(g) + H2O(g)
起始浓度:? 1.64? 0? 0
转化浓度:? x? x/2? x/2
平衡时:? 1.64-x? x/2? x/2
代入平衡常数关系式可求得:K=
=400,得x为1.6 mol/L,故平衡时CH3OH的浓度为0.04 mol/L,其转化率为
>80%
故答案为C
本题难度:一般