1、填空题 (10分)已知Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g) K1…①
Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g) K2…②
H2(g)+CO2(g)
H2O(g)+CO(g) K3…③
又已知不同温度下,K1、K2值如下:
温度℃
| K1
| K2
|
500
| 1.00
| 3.15
|
700
| 1.47
| 2.26
|
900
| 2.50
| 2.00
|
温度℃
| K1
| K2
|
500
| 1.00
| 3.15
|
700
| 1.47
| 2.26
|
900
| 2.50
| 2.00
|

(1)若500℃时进行反应①,CO2起始浓度为1.6 mol·L-1, 4分钟后建立平衡,用CO表示的反应速率为 。
(2)900℃ 进行反应③,其平衡常数K3为 (求具体数值),焓变ΔH 0(填“>”、“=”或“<”),若已知该反应仅在高温时正反应自发,则ΔS 0(填“>”、“=”或“<”)。
(3)下列图像符合反应②的是 (填序号)(图中v是速率,φ为混合物中H2的体积百分含量)。
参考答案:(1)0.2 mol·L-1·min-1(2)1.25 > > (3)BCD
本题解析:若500℃时进行反应①,CO2起始浓度为1.6 mol·L-1,设平衡CO2平衡浓度为a mol·L-1时K1=
,得a=0.8mol/L,4分钟后建立平衡,用CO表示的反应速率=
=0.2 mol·L-1·min-1;900℃ 进行反应③,其平衡常数K3=
,且温度升高,K3增大,即平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,ΔH>0,若该反应仅在高温时正反应自发,依据△G=△H-T△S<0可知△S>0;由图标中K2可知正高温度K2减小,平衡逆向移动,正反应为放热反应,则升高温度,平衡向逆反应方向移动,故A项错误;H2的体积百分含量减小,故B项正确;C项T1<T2,升高温度平衡逆向移动,H2的体积百分含量减小,故C项正确;铁为纯固体,加入铁的量不影响平衡移动,反应速率不变,故D项正确。
考点:化学平衡原理、平衡常数应用。
本题难度:困难
2、选择题 在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表

下列说法错误的是
[? ]
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.反应可表示为X+3Y
2Z,其平衡常数为1600
C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大
D.改变压强可以改变此反应的平衡常数
参考答案:CD
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 在一固定容积的容闭容器中,加入2 L X 和3 L Y 气体,发生如下反应:
n X(g) + 3Y(g)
2Z(g) + R(g),反应平衡时,则知X 和Y 的转化率分别为30%和60%,
则化学方程式中的n 值为
A.1
B.2
C.3
D.4
参考答案:A
本题解析:由题目可得出X 和Y 转化的体积比为:0.6:1.8=1:3,此比例和方程式系数比相同,故n=1,答案为A
本题难度:简单
4、选择题 对可逆反应4NH3(g)+ 5O2(g)
4NO(g)+ 6H2O(g),下列叙述正确的是
[? ]
A.达到化学平衡时,4v正(O2)= 5v逆(NO)
B.若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减少,逆反应速率增大
D.化学反应速率关系是:2v正(NH3)= 3v正(H2O)
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 (19分)我国《车用燃料甲醇国家标准》的实施拉开了车用燃料低碳革命的大幕,一些省市正在陆续试点与推广使用甲醇汽油。甲醇可通过将煤的气化过程中生成的CO和H2在一定条件下发生如下反应制得:CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g)。图I、图Ⅱ是关于该反应进行情况的图示。

请根据图示回答下列问题:
(1)图I是反应时CO和CH3OH的浓度随时间的变化情况,从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=_______________。
(2)图Ⅱ表示该反应进行过程中能量的变化,曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,在图Ⅱ中画出使用催化剂后的能量变化曲线b。
(3)写出该反应的热化学方程式 。
(4)该反应的平衡常数K的表达式为 ;当温度升高时,该平衡常数K将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)恒容条件下,下列措施中能使
增大的有 。
A.升高温度 B.充人He气
C.再充入1molCO和2molH2 D.使用催化剂
(6)在恒温条件下,保持CO浓度不变,扩大容器体积,则平衡 (填“逆向移动”、“正向移动”、“不移动”)
(7)在温度、容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投料,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下
容器
| 甲
| 乙
| 丙
|
投料量
| 1mol CO 、2mol H2
| 1molCH3OH
| 2molCH3OH
|
CH3OH的浓度(mol·L-1)
| c1
| c2
| c3
|
反应的能量变化
| 放出Q1kJ
| 吸收Q2kJ
| 吸收Q3kJ
|
体系压强(Pa)
| P1
| P2
| P3
|
反应物转化率
| α1
| α2
| α3
|
则下列关系正确的是
A.c1= c2 B.Q3= 2Q2 C.2 P1<P3
D.α1+α2=1
E.2α2=α3
F.该反应若生成1molCH3OH放出的热量为(Q1+ Q2)kJ
(8)若在一体积可变的密闭容器中充入1mol CO、2mol H2和1molCH3OH,达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍,则该反应向 (填“正”、“逆”)反应方向移动,理由是
参考答案:(1)0.075mol/(L·min)
(2)
(3)CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g);△H= -91kJ·mol-1
(4)
减小
(5)C
(6)逆向移动 (7)ADF
(8)正 反应前后气体总质量不变,同温同压下达到平衡时气体密度增大,即气体体积缩小,平衡正向移动
本题解析:(1)v(CO)=
=
=0.075mol/(L·min)。
(2)使用催化剂降低反应活化能,但△H不变。图象为:

(3)反应物能量比生成物能量高,反应为放热反应,热化学方程式为:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H= -91kJ·mol-1
(4)反应平衡常数表达式为
,反应为放热反应,升高温度,平衡向左移动,K减小。
(5)升高温度,平衡左移,
减小;充入He气和使用催化剂,平衡不移动,
不变;再充入1molCO和2molH2等效于增大压强,平衡向右移动,
增大。
(6)恒温,K不变,保持CO浓度不变,扩大容器体积,浓度商Q>K,平衡向逆反应方向移动。
(7)甲和乙完全等效,c1=c2,
1+
2=1,Q1+Q2=91,p1=p2;
乙与丙比较:c3>2c2,Q3<2Q2,p3<2p2,
3<
2。
(8)体系中全是气体,质量守恒,达到平衡时气体密度增大,所以体积缩小,反应向正方向进行。
考点:化学反应速率 热化学方程式 勒沙特列原理 化学平衡常数 等效平衡
点评:本题综合性较强,尤其是(7)等效平衡的判断难度较大。
本题难度:困难