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 一定条件下,在一固定容积的密闭容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),若开始时只充入2a mol NH3,达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了40%。若同条件下开始时充入a mo N2和3a mol H2的混合气体,求:
(1)达到平衡时H2的转化率;
(2)平衡时NH3在混合气体中的体积分数。
一定条件下,在一固定容积密闭容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),若开始时只充入2a mol NH3,达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了40%。若开始时充入a mo N2和3a mol H2的混合气体,求:
(1)达到平衡时H2的转化率;
(2)平衡时NH3在混合气体中的体积分数。
参考答案:(1)60%;?(2)
(或42.9%)
本题解析:(1)N2 (g)+3H2(g)
2NH3 (g)
起始量(mol)? 0? 0? 2a
转化量(mol)? x? 3x? 2x
平衡量(mol)? x? 3x? (2a-2x)
所以根据题意可知
=1.4
解得x=0.4a
若开始时充入a mol N2和3a mol H2的混合气体,达到平衡时,与开始充入2a mol NH3平衡等效
所以反应的H2的物质的量为:3a-3x=3a-3×0.4a=1.8a mol
所以H2的转化率为
×100% =60%
(2)NH3在混合气体中的体积分数:
=
(或42.9%)
本题难度:简单
3、选择题 某温度下 H2(g)+I2(g)
2HI(g)的平衡常数K="O.25" ,该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中充入H2 (g)、 I2 (g),起始浓度如下表所示:

下列判断不正确的是(?)
A.平衡时甲中和丙中H2的转化率相同
B.平衡时乙中I2的转化率小于40%
C.平衡时乙中c(HI)比甲中的2倍大
D.反应平衡时,丙中气体颜色最深,乙中气体颜色最浅
参考答案:C
本题解析:反应前后体积不变,所以只要起始浓度的比值相等,反应就是等效的,即甲和丙的平衡状态相同,A正确。乙相当于在甲的基础上增加氢气的浓度,所以可以增大碘的转化率。根据甲可知,若平衡时碘的转化率是x,则根据平衡常数可知
,
解得x=0.2。即甲中碘的转化率是20%,则生成物碘化氢的浓度是0.004mol/L。乙虽然增大氢气的浓度,提高了碘的转化率,但转化率不可能达到40%,,所以碘化氢的浓度也不可能是0.008mol/L,B正确。C不正确。碘的浓度是丙中最大,乙中最小,所以D正确。答案选C。
本题难度:简单
4、填空题 (6分)在一定条件下,反应

达到平衡:
(1)若A、B、C均为气体,则该反应的平衡常数表达式为________;
(2)若A、B、C均为气体,减压后平衡向逆反应方向移动,则
、y、z间的关系是________________;
(3)若已知C是气体,且
,在增大压强时,若平衡发生移动,则一定向________(填“正”或“逆”)反应方向移动;
(4)已知B、C是气体,当其他条件不变时,增大A的物质的量,平衡不移动,则A为________态;
(5)加热后C的质量分数减少,则正反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。升高温度达到新的平衡后,该反应的平衡常数将变________(填“大”或“小”)
参考答案:(6分,每空1分)(1)
(2)
(3)逆
(4)固或液
(5)放热?小
本题解析:(1)平衡常数的表达式为生成物浓度积除以反应物浓度积;(2)减压平衡朝体积增大的方向移动,故逆反应体积增大,有x+y>z;(3)增大压强平衡移动,说明体积有变化,C为气体,故A、B有一种不是气体,平衡朝体积减小方向,也就是逆向移动。(4)改变A的量,平衡不移动,说明A不存在浓度,为固体或纯液体;(5)加热c的质量分数减小,故向逆向移动,逆向吸热,正向放热。平衡常数减小。
本题难度:一般
5、选择题 将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下反应并达到平衡:X(g)+3Y(g)
2Z(g)? ΔH<0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是
?
| 改变条件
| 新平衡与原平衡比较
|
A
| 升高温度
| X的转化率变小
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B
| 增大压强
| X的浓度变小
|
C
| 充入一定量Y
| Y的转化率增大
|
D
| 使用适当催化剂
| X的体积分数变小
参考答案:A
本题解析::①由反应X(g)+3Y(g) 2Z(g);△H<0可知,正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,X的转化率减小,故①正确; ②由化学方程式可知,反应前气体的计量数之和大于反应后气体的化学计量数之和,增大压强,平衡向正反应方向移动,但X转化的不如增加的多,X的浓度反而增大,故②错误; ③充入一定量Y,平衡向正反应方向移动,但增加的Y比反应的多,Y的转化率反而较小,故③错误; ④使用催化剂平衡不移动,故④错误, 所以正确的答案只有①. 故选A.
本题难度:困难
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