1、1反应原理综合题历年真题集中研究明考情 1(2018全国卷)三氯氢硅(SiHCl 3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成(HSiO) 2O等，写出该反应的化学方程式： _。(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl 4(g) H148 kJmol 13SiH2Cl2(g)=SiH4(g)2SiHCl 3(g) H230 kJmol 1则反应 4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl 4(g)的 H为_kJmol 1 。(3)对于反应 2SiHCl3(g)=Si
2、H2Cl2(g)SiCl 4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在 323 K和 343 K时 SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K时反应的平衡转化率 _%。平衡常数 K343 K_(保留 2位小数)。在 343 K下：要提高 SiHCl3转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_、_。比较 a、 b处反应速率大小： va_vb(填“大于” “小于”或“等于”)。反应速率v v 正 v 逆 k 正 x k 逆 x x ， k 正 、 k 逆 分别为正、逆向反应速率常数，2SiHCl3 SiH2Cl2SiCl4x为物质的量分数，计算 a处的
3、_(保留 1位小数)。v正v逆把脉考点第(1)问 考查化学方程式的书写2第(2)问 考查利用盖斯定律求算反应热 考查转化率及平衡常数的相关计算 考查外界条件对速率和平衡的影响第(3)问 考查反应速率大小比较、根据信息进行相关计算解析：(1)SiHCl 3遇潮气时发烟生成(HSiO) 2O等，结合原子守恒推知 SiHCl3与水蒸气反应除生成(HSiO) 2O外，还生成 HCl，化学方程式为 2SiHCl33H 2O=(HSiO)2O6HCl。(2)将题给两个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由3可得：4SiHCl3(g)=SiH4(g)3SiCl 4(g)，则有 H3 H1 H2348 k
4、Jmol1 (30 kJmol1 )114 kJmol 1 。(3)温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，曲线 a达到平衡的时间短，则曲线 a代表 343 K时 SiHCl3的转化率变化，曲线 b代表 323 K时 SiHCl3的转化率变化。由题图可知，343 K时反应的平衡转化率 22%。设起始时 SiHCl3(g)的浓度为 1 molL1 ，则有2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl 4(g)起始浓度/molL 1 1 0 0转化浓度/molL 1 0.22 0.11 0.11平衡浓度/molL 1 0.78 0.11 0.11则 343 K时该反应的平衡常数K343 K
5、 0.02。c SiH2Cl2 c SiCl4c2 SiHCl3 0.11 molL 1 2 0.78 molL 1 2在 343 K时，要提高 SiHCl3转化率，可采取的措施是及时移去产物，使平衡向右移动；要缩短反应达到平衡的时间，需加快化学反应速率，可采取的措施有提高反应物压强或浓度、改进催化剂等。3答案：(1)2SiHCl 33H 2O=(HSiO)2O6HCl(2)114 (3)22 0.02 及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度) 大于 1.32(2017全国卷)近期发现，H 2S是继 NO、CO 之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻
6、高血压的功能。回答下列问题：(1)下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是_(填标号)。A氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以B氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸C0.10 molL 1 的氢硫酸和亚硫酸的 pH分别为 4.5和 2.1D氢硫酸的还原性强于亚硫酸(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算，可知系统()和系统()制氢的热化学方程式分别为_、_，制得等量 H2所需能量较少的是_。(3)H2S与 CO2在高温下发生反应：H 2S(g)CO 2(g)COS(g) H 2O(g)。在 610 K时，将 0.10 mol CO2与
7、 0.40 mol H2S充入 2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为 0.02。H 2S的平衡转化率 1_%，反应平衡常数 K_。在 620 K重复实验，平衡后水的物质的量分数为 0.03，H 2S的转化率 2_ 1，该反应的 H_0。(填“” “ B3.(2016全国卷)煤燃烧排放的烟气含有 SO2和 NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：(1)NaClO2的化学名称为_。(2)在鼓泡反应器中通入含有 SO2和 NO的烟气，反应温度 323 K，NaClO 2溶液浓度为5103 molL1 。反应一段时间后溶液中离子
8、浓度的分析结果如下表。离子 SO24 SO23 NO3 NO2 Clc/(molL1 ) 8.351046.871061.5104 1.2105 3.4103写出 NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_。增加压强，NO 的转化率_(填“提高” “不变”或“降低”)。随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的 pH逐渐_(填“增大” “不变”或“减小”)。由实验结果可知，脱硫反应速率_脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了 SO2和 NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是_。(3)在不同温度下，NaClO 2溶液脱硫、脱硝的反应中 SO2和 NO的平衡分压 pe如图所示。由图分析可知，反
9、应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均_(填“增大”“不变”或“减小”)。反应 ClO 2SO 2SO Cl 的平衡常数 K表达式为_。2 23 24(4)如果采用 NaClO、Ca(ClO) 2替代 NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。6从化学平衡原理分析，Ca(ClO) 2相比 NaClO具有的优点是_。已知下列反应：SO2(g)2OH (aq)=SO (aq)H 2O(l) H123ClO (aq)SO (aq)=SO (aq)Cl (aq) H223 24CaSO4(s)=Ca2 (aq)SO (aq) H324则反应 SO2(g)Ca 2 (aq)ClO (aq)2OH (aq
10、)=CaSO4(s)H 2O(l)Cl (aq)的 H_。把脉考点第(1)问 考查化学用语规范 考查压强对转化率的影响 考查反应过程中离子浓度的变化第(2)问 考查外界条件对反应速率的影响考查根据图像分析气体的平衡分压对平衡常数的影响第(3)问 考查平衡常数表达式的书写 考查外界条件对化学平衡的影响第(4)问 考查利用盖斯定律求算反应热解析：(1)NaClO 2中 Cl元素的化合价为3，其化学名称为亚氯酸钠。(2)分析表中数据可知，NaClO 2溶液脱硝过程中主要生成 Cl 和 NO ，结合电子守恒和元素守恒写出离3子方程式：4NO3ClO 4OH =4NO 3Cl 2H 2O。该反应中只有
11、NO是气体，增加压2 3强，有利于 NO的吸收，NO 的转化率提高。由于吸收 SO2和 NO过程中生成 H ，溶液中c(H )不断增大，溶液的 pH逐渐减小。由表中数据可知，相同时间内， c(SO )比 c(NO24)增加得多，说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率，其原因除了 SO2和 NO在烟气中的初3始浓度不同外，还可能是 NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。(3)由图可知，温度升高，SO 2和 NO的平衡分压 pe对应的lg pe逐渐减小，说明 SO2和 NO的平衡分压 pe逐渐增大，则脱硫、脱硝反应逆向进行，平衡常数均减小。反应ClO 2SO 2SO Cl 的平衡常数 K的表达式为2 23
12、 24K 。(4)利用 Ca(ClO)2替代 NaClO2，形成 CaSO4沉淀，反应c2 SO24 c Cl c2 SO23 c ClO2平衡向产物方向移动，SO 2转化率高。将题给三个热化学方程式分别标号为、，7根据盖斯定律，由可得：SO 2(g)Ca 2 (aq)ClO (aq)2OH (aq)=CaSO4(s)H 2O(l)Cl (aq)，则有 H H1 H2 H3。答案：(1)亚氯酸钠 (2)4NO3ClO 4OH =4NO 3Cl 2H 2O 提高 减小 2 3大于NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高 (3)减小 K (4)形成 CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，c2 SO24
13、 c Cl c2 SO23 c ClO2SO2转化率提高 H1 H2 H3化学反应原理综合题是高考必考题型，常与生产、生活、科技等紧密联系的物质为背景材料，把热化学、电化学及四大平衡知识融合在一起命制，题目设问较多，涉及内容也较多，多数题目含有图像或图表，导致思维转换角度较大，对考生思维能力的要求较高。主要考查学生的信息处理能力、学科内综合分析能力，应用反应原理解决生产实际中的具体问题，体现了“变化观念与平衡思想”的核心素养。 高考题点逐一研究清盲点化学反应原理综合题是高考的重点和难点，是考生主要失分点，要想顺利突破此点，需从两方面着手：一要抓住两条知识主线：一条是能量线，由此可串联化学反应的
14、反应热和电化学知识；另一条是平衡线，由此可串联化学平衡、电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡。特别注意平衡移动原理适用于所有的动态平衡，可以用平衡移动原理对四大平衡进行分析比较，以加深对平衡的特点、本质及平衡移动方向等的理解，还可以借助图表来直观理解平衡移动原理，达到一提一条线，一串串一片。二要从反应热的计算、化学平衡状态的标志及平衡移动方向的判断、平衡转化率及平衡常数的相关计算、信息图像题的综合分析四个命题角度掌握解题技法，做到举一通百，万变不离其中。命题点一 反应热的计算(一)求反应热的几种方法 1从宏观角度分析计算8 H H1(生成物的总能量) H2(反应物的总能量)2从微观角度分析计算 H
15、 E1(反应物的键能总和) E2(生成物的键能总和)3从活化能角度分析计算 H E1(正反应的活化能) E2(逆反应的活化能)4根据盖斯定律计算(1)计算步骤(2)计算方法(二)化学反应中反应热的大小比较 1同一反应的比较(1)反应物状态不同例如：S(g)O 2(g)=SO2(g) H10S(s)O 2(g)=SO2(g) H20因为等量反应物 S(g)比 S(s)所具有的能量多，反应放出热量就多，所以 H1 H2。(2)生成物状态不同例如：H 2(g) O2(g)=H2O(g) H1012H2(g) O2(g)=H2O(l) H2012因为等量产物 H2O(g)比 H2O(l)所具有的能量多
16、，反应放出热量少，所以 H1 H2。(注意： H为负，放热越多， H越小)(3)化学计量数不同例如：H 2(g) O2(g)=H2O(l) H101292H2(g)O 2(g)=2H2O(l) H20有 2 H1 H2且 H1 H2。2不同反应的比较(1)根据反应物的本性比较等物质的量的不同物质与同一种物质反应时，越活泼的物质反应放热越多。例如：H2(g)Cl 2(g)=2HCl(g) H1H2(g)Br 2(g)=2HBr(g) H2因 Cl2比 Br2活泼，故 H1 H2。(2)根据反应程度不同比较例如：C(s)O 2(g)=CO2(g) H10C(s) O2(g)=CO(g) H2012
17、反应间存在关系 ，各步转化都是放热反应，第一个反应程度大，放热多，故 H1 H2。注意 比较 H的大小时，要将其数值和前面的符号“” “”看作一个整体进行比较，不能只比较数值的大小。对点训练1(2017全国卷节选)砷(As)是第四周期A 族元素，可以形成As2S3、As 2O5、H 3AsO3、H 3AsO4等化合物，有着广泛的用途。已知：As(s) H2(g)2O 2(g)=H3AsO4(s) H132H2(g) O2(g)=H2O(l) H2122As(s) O2(g)=As2O5(s) H352则反应 As2O5(s)3H 2O(l)=2H3AsO4(s)的 H_。解析：将已知热化学方程
18、式依次编号为、，根据盖斯定律，由23可得：As 2O5(s)3H 2O(l)=2H3AsO4(s) H2 H13 H2 H3。答案：2 H13 H2 H32化学反应的焓变既可以通过实验测定，也可以根据理论计算。(1)一氧化碳还原氧化铁是工业炼铁的原理。已知：Fe 2O3(s)3CO(g)= =2Fe(s)3CO 2(g) H126.7 kJmol 1103Fe 2O3(s)CO(g)= =2Fe3O4(s)CO 2(g) H250.8 kJmol 1Fe 3O4(s)CO(g)= =3FeO(s)CO 2(g) H336.5 kJmol 1试写出 CO气体还原固态 FeO生成固态 Fe和 CO
19、2气体的热化学方程式：_。(2)请根据表中的数据计算 H1和 H2。物质 石墨 H2 CO CH4燃烧热/(kJmol 1 ) 393.5 285.8 283.0 890.3化学键 HH C=O HO CHE/(kJmol1 ) 436 799 1 076 465 413CO2(g)4H 2(g)=CH4(g)2H 2O(g)的 H1_kJmol 1 ；CH 4(g)H 2O(l)=3H2(g)CO(g)的 H2_kJmol 1 。解析：(1)根据盖斯定律，由(32) 得 FeO(s)CO(g)= =Fe(s)16CO 2(g) H( H13 H2 H32) 7.3 kJmol1 。(2) H
20、12 E(C=O)164 E(HH)4 E(CH)4 E(HO)(2799443644134465)kJmol1 170 kJmol1 。根据燃烧热写出如下热化学方程式：CH 4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H3 890.3 kJmol1 ；H 2(g) O2(g)=H2O(l) H4285.8 12kJmol1 ；CO(g) O2(g)=CO2(g) H5283.0 kJmol1 。根据盖斯定律可得12 H2 H33 H4 H5(890.33285.8283.0)kJmol 1 250.1 kJmol1 。答案：(1)FeO(s)CO(g)= =Fe(s)CO 2(g)
21、 H7.3 kJmol 1(2)170 250.13(2018贵阳摸底)氮及其化合物在生活及工业生产中有着重要应用。请回答以下问题：(1)如图是 N2(g)、H 2(g)与 NH3(g)之间转化的能量关系图，则：11N 2(g)与 H2(g)反应生成 NH3(g)的热化学方程式为_。过程和过程的反应热_(填“相同”或“不同”)，原因是_。一定温度下，在容积为 1 L的密闭容器中充入 1 mol N2(g)、3 mol H2(g)，达到平衡时，混合气体的总量为 2.8 mol，则该条件下反应 N2(g)3H 2(g)2NH 3(g)的平衡常数为_，H 2的平衡转化率为_。(2)用 NH3可以消除
22、氮氧化物的污染，已知：反应：4NH 3(g)3O 2(g)2N 2(g)6H 2O(g) H1 a kJmol1反应：N 2(g)O 2(g)2NO(g) H2 b kJmol1反应：4NH 3(g)6NO(g)5N 2(g)6H 2O(g) H3 c kJmol1则反应中的 b_(用含 a、 c的代数式表示)，反应中的 S_(填“” “”或“”)0。解析：(1)由题图可确定 N2(g)与 H2(g)反应生成 NH3(g)的热化学方程式为 N2(g)3H 2(g)2NH 3(g) H92 kJmol 1 。反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，所以过程和过程的反应热相同。设该
23、条件下反应达到平衡时，有 x mol N2发生反应，根据三段式法得N 2(g)3H 2(g) 2NH3(g)起始/mol 1 3 0转化/mol x 3x 2x平衡/mol 1 x 33 x 2x由达到平衡时，混合气体的总量为 2.8 mol，可得(1 x)(33 x)2 x2.8，解得x0.6。则平衡时 c(N2)0.4 molL1 ， c(H2)1.2 molL1 ， c(NH3)1.2 molL1 ，平衡常数 K 。H 2的平衡转化率为c2 NH3c N2 c3 H2 251230.63100%60%。(2)根据盖斯定律，由(反应反应)3，得 N2(g)O 2(g)2NO(g) H2 k
24、Jmol1 。反应中生成物气体的物质的量大于反应物气体的a c312物质的量，所以反应是熵增反应， S0。答案：(1)N 2(g)3H 2(g)2NH 3(g) H92 kJmol1 相同 反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 60%2512(2) a c34(2018黄冈调研)中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢，在气相中经自由基偶联反应生成乙烯，如图所示。物质 燃烧热/(kJmol 1 )氢气 285.8甲烷 890.3乙烯 1 411.0已知相关物质的燃烧热如上表，写出甲烷制备乙烯的热化学方程式_。解析：根据 H2、CH 4
25、和 C2H4的燃烧热数据可写出热化学方程式：H 2(g) O2(g)12=H2O(l) H285.8 kJmol1 ，CH 4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H890.3 kJmol1 ，C 2H4(g)3O 2(g)=2CO2(g)2H 2O(l) H1 411.0 kJmol1 ，根据盖斯定律，由22 得 2CH4(g)C 2H4(g)2H 2(g) H202.0 kJmol 1 。答案：2CH 4(g)C 2H4(g)2H 2(g) H202.0 kJmol 1 或 CH4(g) C2H4(g)12H 2(g) H101.0 kJmol 1 题后悟道反应热计算中的注意
26、事项1.物理变化也会有热效应在物理变化过程中，也会有能量变化，虽然不属于吸热反应或放热反应，但在进行相关反应热计算时，必须要考虑发生物理变化时的热效应，如物质的三态变化或物质的溶解过程中的能量变化等。132.不可忽视化学键的物质的量根据键能计算反应热时，要注意弄清各种化学键的物质的量，既要考虑热化学方程式中物质的化学计量数，又要考虑物质中各种化学键的个数，再进行计算。反应热( H)等于反应物中的键能总和减去生成物中的键能总和，即 H E 反 E 生 (E表示键能)。如反应 3H2(g)N 2(g)2NH 3(g) H3 E(HH) E(NN)6 E(NH)。3.严格保证热化学方程式与 H变化的
27、一致性(1)热化学方程式乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。(2)热化学方程式相加减时，相同状态的同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减。(3)将一个热化学方程式颠倒时， H的“” “”号必须随之改变。命题点二 化学平衡状态的标志及平衡移动方向的判断(一)化学反应速率问题 1外界条件对化学反应速率的影响(1)纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面积的大小发生变化，故影响反应速率。(2)对于固体、液体物质，由于压强改变对它们的体积影响很小，因而压强对它们浓度的影响可看作不变，压强对无气体参加的化学反应的速率无影响。(3)升高温度，不论吸热
28、反应还是放热反应，也不论正反应速率还是逆反应速率都增大。(4)使用催化剂催化的化学反应，由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才能达到最大，故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围。(5)“惰性气体”(不参加反应的气体)对反应速率的影响。恒温恒容：充入“惰性气体” 总压强增大 物质浓度不变(活化分子浓度不 引 起 变)，反应速率不变。恒温恒压：充入“惰性气体” 体积增大 物质浓度减小(活化分子浓度减 引 起 引 起 小) 反应速率减小。 引 起 2化学反应速率的相关计算(1)根据图表中数据和定义计算v(X) ，即 v(X) ，计算时一定要注意X的 浓 度 变 化 量 m
29、olL 1时 间 的 变 化 量 s或 min或 h | c| t | n|V t容器或溶液的体积，不能忽视容器或溶液的体积 V，盲目地把 n当作 c代入公式进行14计算。(2)根据化学方程式计算对于反应“ mA(g) nB(g)=pC(g) qD(g)”，有 v(A) v(B) v(C) v(D) m n p q或 。v Am v Bn v Cp v Dq(二)化学平衡问题 1化学平衡的标志(1)直接判断依据Error!(2)间接判断依据对于有有色气体存在的反应体系，如 2NO2(g)N 2O4(g)等，若体系的颜色不再发生改变，则反应已达平衡状态。对于有气体存在且反应前后气体的物质的量发生
30、改变的反应，如 N2(g)3H 2(g)2NH 3(g)，若反应体系的压强不再发生变化或平均相对分子质量不再发生变化，则说明反应已达平衡状态。对于有气体存在且反应前后气体的物质的量不发生改变的反应，如 2HI(g)H 2(g)I 2(g)，反应过程中的任何时刻体系的压强、气体的物质的量、平均相对分子质量都不变，故体系压强、气体的物质的量、平均相对分子质量不变均不能说明反应已达平衡状态。2外界条件对化学平衡移动的影响规律温度的影响升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动浓度的影响增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物
31、浓度，化学平衡向逆反应方向移动压强的影响增大压强会使平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强会使平衡向气体体积增大的方向移动对点训练1(2017全国卷节选)砷(As)是第四周期A 族元素，可以形成As2S3、As 2O5、H 3AsO3、H 3AsO4等化合物，有着广泛的用途。298 K时，将 20 mL 3x molL1 Na3AsO3、20 mL 3x molL1 I2和 20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO (aq)I 2(aq)2OH (aq)AsO (aq)2I (aq)H 2O(l)。33 34溶液中 c(AsO )与反应时间( t)的关系如图所示。3415(1)下列可判断
32、反应达到平衡的是_(填标号)。a溶液的 pH不再变化b v(I )2 v(AsO )33c c(AsO )/c(AsO )不再变化34 33d c(I ) y molL1(2)tm时， v 正 _v 逆 (填“大于” “小于”或“等于”)。(3)tm时 v 逆 _tn时 v 逆 (填“大于” “小于”或“等于”)，理由是_。(4)若平衡时溶液的 pH14，则该反应的平衡常数 K为_。解析：(1)溶液的 pH不再变化，即 OH 的浓度不再变化，所以平衡体系中各组分的浓度均不再变化，说明反应达到平衡状态，a 项正确；当 v 正 (I )2 v 逆 (AsO )或 v 逆 (I )332 v 正 (
33、AsO )时反应达到平衡状态，选项中的速率未指明是正反应速率还是逆反应速率，33故 b项错误；反应达到平衡之前， c(AsO )逐渐减小而 c(AsO )逐渐增大，故 c(AsO )33 34 34/c(AsO )逐渐增大，当 c(AsO )/c(AsO )不变时反应达到平衡状态，c 项正确；根据33 34 33离子方程式可知反应体系中恒有 c(I )2 c(AsO )，观察图像可知反应达到平衡时34c(AsO ) y molL1 ，此时 c(I )2 y molL1 ，故 d项错误。(2) tm时反应未达到平34衡状态，所以 v 正 大于 v 逆 。(3)从 tm到 tn，反应逐渐趋于平衡状
34、态，反应物浓度逐渐减小而生成物浓度逐渐增大，所以正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，故 tm时 v 逆 小于 tn时 v 逆 。(4)根据题意，起始时 c(AsO ) c(I2) x molL1 。根据图像可知平衡时33c(AsO ) y molL1 ，则此时 c(I )2 y molL1 ， c(AsO ) c(I2)( x y) 34 33molL1 ，平衡时溶液的 pH14，则 c(OH )1 molL1 ，故该反应的平衡常数 K 。c AsO34 c2 I c AsO33 c I2 c2 OH 4y3 x y 2答案：(1)ac (2)大于 (3)小于 tm时生成物浓度较低(4)4
35、y3 x y 22污染性气体 NO2与 CO在一定条件下的反应为 2NO2(g)4CO(g)4CO 2(g)N 2(g) H0，某温度下，在 1 L恒容密闭容器中充入 0.1 mol NO2和 0.2 mol CO，此时容器内的压强为 1个大气压，5 s 时反应达到平衡，容器内的压强变为原来的 。2930(1)反应从开始到平衡 NO2的转化率 (NO2)_，平衡常数 K_(只列代16数式)。(2)下列说法不能说明该反应已达到平衡状态的是_。(填字母)A容器内混合气体颜色不再变化B容器内的压强保持不变C2 v 逆 (NO2) v 正 (N2)D容器内混合气体密度保持不变(3)能使该反应的反应速率
36、增大，且平衡逆向移动的是_。(填字母)A及时分离出 CO2B适当升高温度C减小容器体积使体系压强增大D选择高效催化剂解析：(1)反应前容器内有 0.3 mol气体，容器内的压强为 1个大气压，反应达到平衡时，容器内的压强变为原来的 ，即总物质的量变为原来的 ，所以平衡时容器内气体的2930 2930物质的量为 0.3 mol 0.29 mol，相对初始物质的量减少了 0.01 mol，根据化学方程2930式中各物质系数关系可知，反应从开始到平衡，有 0.02 mol NO2发生反应，故 NO2的转化率 (NO2) 100%20%。根据三段式法可求出平衡常数0.02 mol0.1 molK 。(
37、2)该反应体系中只有 NO2为有色气体，其余均无色，容器内混合气0.010.0440.0820.164体颜色不再变化，说明 NO2的浓度不变，即反应达到平衡状态，A 不合题意；该反应为气体分子数减小的反应，恒容条件下容器内的压强不变，说明反应达到平衡状态，B 不合题意；v 逆 (NO2)2 v 正 (N2)时说明反应达到平衡状态，C 符合题意；容器的容积不变，气体质量不变，故气体密度一直不变，所以，容器内混合气体密度不变不能说明反应达到平衡状态，D符合题意。(3)及时分离出 CO2，反应速率减小，平衡正向移动，A 错误；该反应的正反应放热，升高温度，反应速率加快，平衡逆向移动，B 正确；该反应
38、为气体分子数减小的反应，减小容器体积使体系压强增大，反应速率加快，平衡正向移动，C 错误；催化剂能加快反应速率，但不改变平衡状态，D 错误。答案：(1)20% (2)CD (3)B0.010.0440.0820.1643在一定温度下，向 2 L固定容积的密闭容器中通入 2 mol CO2、3 mol H2，发生反应 CO2(g)3H 2(g)CH 3OH(g)H 2O(g) H0。回答下列问题：(1)能说明该反应已达平衡状态的是_(填字母，下同)。ACO 2的体积分数保持不变B体系中 n(CO2)/n(H2)的值保持不变17C混合气体的密度保持不变D单位时间内有 n mol HH键断裂，同时有
39、 n mol OH键生成(2)下列措施能使 n(CH3OH)/n(CO2)的值增大的是_。A升高温度B恒温恒容下，充入 HeC使用高效催化剂D恒温恒容下，再充入 2 mol CO2、3 mol H 2(3)反应 10 min时体系达到平衡状态，此时 CO2的转化率为 25%，该反应的反应速率v(H2)_，反应的平衡常数 K_(保留三位有效数字)；若使 K的值变为1，则应采取的措施是_。A增大压强 B恒压下加入一定量 H2C降低温度 D升高温度解析：(1)各物质的物质的量分数或体积分数保持不变，说明反应达到平衡状态；该反应的投料比不等于其化学计量数之比，当反应物的物质的量之比保持不变时，说明反应
40、达到平衡状态；反应中物质的总质量和体积恒定不变，不管反应是否达到平衡，混合气体的密度都不变，无法说明反应是否达到平衡状态；HH 键的断裂和 OH键的生成都表示正反应，无法说明反应是否达到平衡状态。(2)反应正向移动时， n(CH3OH)/n(CO2)的值增大。升高温度，平衡逆向移动；恒温恒容下，充入 He，平衡不移动；催化剂不影响化学平衡的移动；D 项条件可等效为增大压强，平衡正向移动。(3)达到平衡时 CO2的转化率为 25%，即 CO2反应了 2 mol25%0.5 mol，则CO 2(g)3H 2(g)CH 3OH(g)H 2O(g)起始/mol 2 3 0 0转化/mol 0.5 1.
41、5 0.5 0.5 平衡/mol 1.5 1.5 0.5 0.5 平衡时 c(CO2) c(H2)0.75 molL1 ， c(CH3OH) c(H2O)0.25 molL1 ， v(H2)0.075 molL1 min1 ，平衡常数 K 0.198。 K只与温1.5 mol2 L10 min 0.250.250.750.753度有关，若使 K的值变为 1，则应改变温度使平衡正向移动，应采取的措施是降低温度。答案：(1)AB (2)D(3)0.075 molL1 min1 0.198 C4(1)在 400 时，向 1 L的恒容反应器中充入 1 mol CH4，发生反应 2CH4(g)C 2H4(g)2H 2(g) H202.0 kJmol1 ，测得平衡混合气体中 C2H4的体积分数为20.0%。则在该温度下，其平衡常数 K_。按化学平衡移动原理，在图 1中画出 CH4的平衡转化率与温度及压强( p1 p2)的关系曲线。18(2)在制备 C2H4时，通常存在副反应：2CH 4(g)C 2H6(g)H 2(g)。在常温下，向体积为 1 L的恒容反应器中充入 1 mol CH4，然后不断升高温度，得到图 2所示 C2H4与 C2H6的体积分数关系。在 200 时，测出乙烷的量比乙烯多的主要原因是_
