1、1/13章末综合测评章末综合测评(二二)化学反应速率与化学平化学反应速率与化学平衡衡(时间：时间：90 分钟，满分：分钟，满分：100 分分)一一、选择题选择题：本题共本题共 10 小题小题，每题每题 2 分分，共共 20 分分，每题只有一个选项符合每题只有一个选项符合题意题意)1 控制变量是科学研究的重要方法控制变量是科学研究的重要方法。 向向 2 mL H2O2溶液中滴入溶液中滴入 2 滴滴 1 molL1FeCl3溶液，下列条件下分解速率最快的是溶液，下列条件下分解速率最快的是()选项选项H2O2溶液的物质的量浓度溶液的物质的量浓度/(molL1)反应的温度反应的温度/A15B45C14
2、0D440D在使用同一浓度的催化剂情况下，在使用同一浓度的催化剂情况下，H2O2浓度越大，反应的温度越高，浓度越大，反应的温度越高，反应的速率越快。反应的速率越快。2达到化学平衡的条件是达到化学平衡的条件是()A逆反应停止进行逆反应停止进行B反应物与生成物的浓度相等反应物与生成物的浓度相等C正反应与逆反应停止进行正反应与逆反应停止进行D正反应和逆反应的速率相等正反应和逆反应的速率相等D可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应没有停止，为可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应没有停止，为动态平衡，达到平衡时，各物质的浓度不变，但不一定相等。动态平衡，达到平衡时，各物质的浓度不变
3、，但不一定相等。3某化学反应其某化学反应其H125 kJmol1，S8 kJmol1K1则此反应在则此反应在下列哪种情况下可自发进行下列哪种情况下可自发进行()A在任何温度下都能自发进行在任何温度下都能自发进行B在任何温度下都不能自发进行在任何温度下都不能自发进行C仅在高温下自发进行仅在高温下自发进行D仅在低温下自发进行仅在低温下自发进行D反应自发进行需要满足反应自发进行需要满足HTS0，HTS125 kJmol12/13T8 kJmol1K10，解得，解得 T15.625 K，所以仅在低温下自发进行。，所以仅在低温下自发进行。4下列说法正确的是下列说法正确的是()A凡是放热反应都是自发的，因
4、为吸热反应都是非自发的凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的B自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小C常温下，反应常温下，反应 C(s)CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的不能自发进行，则该反应的H0D 反应反应 2Mg(s)CO2(g)=C(s)2MgO(s)能自发进行能自发进行，则该反应的则该反应的H0C反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的，若若H0，S0，则一定则一定自发自发，若若H0，S0，则一定不能自发则一定不能自发，若若H0，S0 或或H0，S0，则能否自发和温度有关，则能否
5、自发和温度有关，A、B 错误。错误。C 项中反应的项中反应的S0，若，若H0，则一定，则一定能自发能自发，现常温下不能自发现常温下不能自发，说明说明H0，正确正确。D 项中反应的项中反应的S0，能自发能自发，说明说明H0，错误。，错误。5反应反应 4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)在在 10 L 密闭容器中进行密闭容器中进行，半半分钟后，水蒸气的物质的量增加了分钟后，水蒸气的物质的量增加了 0.45 mol，则此反应的速率可表示为，则此反应的速率可表示为()Av(NH3)0.01 molL1s1Bv(O2)0.001 molL1s1Cv(NO)0.001 molL1s1Dv
6、(H2O)0.045 molL1s1C根据根据 vct计算计算 v(H2O)，再利用速率之比等于化学计量数之比计算各，再利用速率之比等于化学计量数之比计算各物质表示的反应速率，进行判断。物质表示的反应速率，进行判断。6反应反应 COH2O(g)CO2H2在在 800 达到平衡时，分别改变下列条达到平衡时，分别改变下列条件，件，K 值发生变化的是值发生变化的是()A将压强减小至原来的一半将压强减小至原来的一半B将反应温度升高将反应温度升高 100 C添加催化剂添加催化剂D增大水蒸气的浓度增大水蒸气的浓度B化学平衡常数化学平衡常数 K 只受温度影响。只受温度影响。7某可逆反应的正反应是放热反应，则
7、温度对此反应的正、逆反应速率影某可逆反应的正反应是放热反应，则温度对此反应的正、逆反应速率影响的曲线响的曲线(如图所示如图所示)中，正确的是中，正确的是()3/13ABCDB本题考查的是外界条件的改变对可逆反应正本题考查的是外界条件的改变对可逆反应正、 逆反应速率的影响逆反应速率的影响。 速率速率曲线交叉点即平衡状态曲线交叉点即平衡状态，由于这个可逆反应的正反应是放热反应由于这个可逆反应的正反应是放热反应，升高温度升高温度，逆逆反应速率加快的幅度大于正反应速率加快的幅度，故正确反应速率加快的幅度大于正反应速率加快的幅度，故正确答案答案为为 B 项。项。8 已知已知 t 时时， 1 L 恒容密闭
8、容器中发生如下反应恒容密闭容器中发生如下反应： FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)，该反应的平衡常数，该反应的平衡常数 K0.5，下列说法正确的是，下列说法正确的是()A加入炭粉对该平衡无影响加入炭粉对该平衡无影响B将将 FeO(s)粉碎，不能缩短到达平衡所需的时间粉碎，不能缩短到达平衡所需的时间Ct时时，反应达到平衡后再充入反应达到平衡后再充入 CO，达新平衡后达新平衡后 n(CO)n(CO2)比值增比值增大大D若向该容器中加入若向该容器中加入 1 mol FeO(s)，并通入，并通入 1.8 mol CO，t 时反应达到时反应达到平衡，此时平衡，此时 FeO(s)转化率为转化率为
9、 60%DC 能和能和 FeO、CO2反应，从而对该反应平衡有影响，反应，从而对该反应平衡有影响，A 错误；将错误；将 FeO粉碎粉碎，增大反应物接触面积增大反应物接触面积，加快化学反应速率加快化学反应速率，缩短反应达到平衡时间缩短反应达到平衡时间，B 错错误；温度不变化学平衡常数不变，误；温度不变化学平衡常数不变，t 时，反应达到平衡后再充入时，反应达到平衡后再充入 CO，达新平，达新平衡后衡后n CO n CO2 c CO c CO2 1K不变，不变，C 错误；若向该容器中加入错误；若向该容器中加入 1 mol FeO(s)，并通，并通入入 1.8 mol CO，t 时反应达到平衡，设时反
10、应达到平衡，设 CO 的转化率为的转化率为 x，则达到平衡状态，则达到平衡状态时时c(CO)1.8 mol 1x 1 L1.8(1x)molL1，生成的生成的 c(CO2)1.8 x molL1，化化学平衡常数学平衡常数 Kc CO2 c CO 1.8x1.8 1x 0.5，x13，则消耗的，则消耗的 n(CO)n(FeO)1.8mol130.6 mol，FeO 的转化率的转化率0.6 mol1 mol100%60%。9钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示钢在三种
11、不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示。下列说法不正确的是下列说法不正确的是()4/13A盐酸的浓度越大，腐蚀速率越快盐酸的浓度越大，腐蚀速率越快B钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度相等时，腐蚀速率最小钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度相等时，腐蚀速率最小C碳素钢的腐蚀速率不随硫酸的浓度增大而增大，说明反应速率不与碳素钢的腐蚀速率不随硫酸的浓度增大而增大，说明反应速率不与 c(H)成正比成正比D对比盐酸和硫酸两条曲线，可知对比盐酸和硫酸两条曲线，可知 Cl也可能会影响碳素钢的腐蚀速率也可能会影响碳素钢的腐蚀速率C由酸的浓度对腐蚀速率的影响图可知，盐酸的浓度越大，腐蚀速率越由酸的浓度对腐蚀速率的影响图可知，盐酸的
12、浓度越大，腐蚀速率越快快，A 正确正确；由图可知由图可知，曲线的最低点速率最小曲线的最低点速率最小，则钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓则钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度相等时度相等时，腐蚀速率最小腐蚀速率最小，B 正确正确；浓硫酸有强氧化性浓硫酸有强氧化性，能使金属表面形成致密能使金属表面形成致密的氧化膜保护层的氧化膜保护层，则硫酸浓度较大时不能说明速率与氢离子的关系则硫酸浓度较大时不能说明速率与氢离子的关系，C 错误错误；碳碳素钢在盐酸和硫酸中腐蚀速率随酸的浓度变化有明显差异素钢在盐酸和硫酸中腐蚀速率随酸的浓度变化有明显差异， 可知可知 Cl有利于碳钢有利于碳钢的腐蚀，的腐蚀，SO24不利于碳钢的腐蚀，不
13、利于碳钢的腐蚀，D 正确。正确。10高温下高温下，某反应达到平衡某反应达到平衡，平衡常数平衡常数 Kc CO c H2O c CO2 c H2 。恒容时恒容时，温度温度升高，升高，H2浓度减小。下列说法正确的是浓度减小。下列说法正确的是()A该反应的焓变为正值该反应的焓变为正值B恒温缩小体积，恒温缩小体积，H2浓度不变浓度不变C升高温度，逆反应速率减小升高温度，逆反应速率减小D该反应化学方程式为该反应化学方程式为 COH2OCO2H25/13A由由 K 表达式可推断出该反应方程式为表达式可推断出该反应方程式为 CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，D 项不正确；恒容升温，项不正确；恒容
14、升温，c(H2)减小，说明平衡向右移动，所以减小，说明平衡向右移动，所以H0，A 项正确项正确；恒温缩小体积恒温缩小体积，平衡不移动平衡不移动，但但 c(H2)增大增大，所以所以 B 项不正确项不正确；升温升温，v正正和和 v逆逆都增大，都增大，C 项不正确。项不正确。二二、选择题选择题：(本题共本题共 5 小题小题，每题每题 4 分分，共共 20 分分，每小题有一个或两个选每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得项符合题意，全部选对得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 1 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分)11对于可逆反应对于可逆反应 N2(g)3H2(g)2NH3(g)Hp
15、1)温度对反应的影响温度对反应的影响图示图示选项选项CD研究目的研究目的平衡体系增加平衡体系增加 N2对反应的影响对反应的影响催化剂对反应的影响催化剂对反应的影响图示图示C因压强越大，化学反应速率越快，因此因压强越大，化学反应速率越快，因此 A 项中对应压强为项中对应压强为 p2时达到平时达到平衡所需的时间应短一些，故衡所需的时间应短一些，故 A 错误；随温度的升高平衡将逆向移动，反应物氮错误；随温度的升高平衡将逆向移动，反应物氮气的转化率应减小，故气的转化率应减小，故 B 错误；使用催化剂后化学反应速率应加快，因此有催错误；使用催化剂后化学反应速率应加快，因此有催化剂时达到平衡所需要的时间应
16、短一些，化剂时达到平衡所需要的时间应短一些，D 错误。错误。12已知已知：H2(g)I2(g)2HI(g)H14.9 kJmol1。某温度下在甲某温度下在甲、乙两个恒容密闭容器中充入反应物乙两个恒容密闭容器中充入反应物， 其起始浓度如下表所示其起始浓度如下表所示。 甲中反应达到平衡甲中反应达到平衡时，测得时，测得 c(H2)0.008 molL1。下列判断正确的是。下列判断正确的是()起始浓度起始浓度c(H2)/(molL1)c(I2)/(molL1)c(HI)/(molL1)甲甲0.010.010乙乙0.020.020A.平衡时，乙中平衡时，乙中 H2的转化率与甲中的相等的转化率与甲中的相等
17、B平衡时，甲中混合物的颜色比乙中深平衡时，甲中混合物的颜色比乙中深6/13C平衡时，甲、乙中热量的变化值相等平衡时，甲、乙中热量的变化值相等D该温度下，反应的平衡常数该温度下，反应的平衡常数 K0.25AD该反应前后气体的体积不变该反应前后气体的体积不变，乙中的浓度为甲中的乙中的浓度为甲中的 2 倍倍，乙中压强为乙中压强为甲中甲中 2 倍倍，压强不影响平衡移动压强不影响平衡移动，二者为等效平衡二者为等效平衡，平衡时对应各组分的转化率平衡时对应各组分的转化率相同，相同，A 正确；二者为等效平衡，平衡时乙中正确；二者为等效平衡，平衡时乙中 c(I2)是甲中的是甲中的 2 倍，平衡时乙中倍，平衡时乙
18、中颜色更深，颜色更深，B 错误；二者为等效平衡，反应物转化率相同，乙中参加反应错误；二者为等效平衡，反应物转化率相同，乙中参加反应 I2的的是甲中的是甲中的 2 倍，乙中的热量变化是甲中的倍，乙中的热量变化是甲中的 2 倍，倍，C 错误；平衡时氢气的浓度错误；平衡时氢气的浓度为为0.008 molL1，则：，则：H2(g)I2(g)2HI(g)开始浓度开始浓度/(molL1)0.010.010变化浓度变化浓度/(molL1)0.0020.0020.004平衡浓度平衡浓度/(molL1)0.0080.0080.004故该温度下该反应的平衡常数故该温度下该反应的平衡常数 K0.00420.0080
19、.0080.25，D 正确。正确。13将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中，发生反应将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中，发生反应：H2NCOONH4(s)2NH3(g)CO2(g)，在不同温度下，该反应达到平衡状态时，在不同温度下，该反应达到平衡状态时的部分数据如表所示。下列说法正确的是的部分数据如表所示。下列说法正确的是()温度温度平衡浓度平衡浓度(molL1)c(NH3)c(CO2)T10.1T20.1A.若若 T2T1，则该反应的，则该反应的H0B向容器中充入向容器中充入 N2，H2NCOONH4质量增加质量增加CNH3体积分数不变时，说明该反应达到平衡体积
20、分数不变时，说明该反应达到平衡DT1、T2时，转化的时，转化的 H2NCOONH4的物质的量的物质的量n(T2)2n(T1)D无论反应是否达到平衡状态，无论反应是否达到平衡状态，NH3的体积分数都是的体积分数都是23，故，故 C 错误。错误。T2时时 c(NH3)、c(CO2)都是都是 T1时的时的 2 倍倍，容器的容积又恒定不变容器的容积又恒定不变，所以所以 T2时转化时转化的的H2NCOONH4是是 T1时的时的 2 倍倍，D 正确正确。若若 T2T1，则该反应的则该反应的H0，若若 T2T1，则该反应的则该反应的H0，A 错误错误；N2和该反应的生成物与反应物都不反应和该反应的生成物与反
21、应物都不反应，反应反应容器又固定，故向容器中充入容器又固定，故向容器中充入 N2，H2NCOONH4的量不发生变化，的量不发生变化，B 错误。错误。7/1314 在相同容积的在相同容积的 4 个密闭容器中进行同一可逆反应个密闭容器中进行同一可逆反应 2A(g)B(g)3C(g)2D(g)，起始时，起始时 4 个容器所盛个容器所盛 A、B 的量如下表所示：的量如下表所示：容器容器甲甲乙乙丙丙丁丁A2 mol1 mol2 mol1 molB1 mol1 mol2 mol2 mol在相同温度下在相同温度下， 建立平衡时建立平衡时， 4个容器个容器中中A或或B的转化率的大小关系是的转化率的大小关系是(
22、)AA 的转化率为：甲丙乙丁的转化率为：甲丙乙丁BA 的转化率为：甲乙丙丁的转化率为：甲乙丙丁CB 的转化率为：甲丙乙丁的转化率为：甲丙乙丁DB 的转化率为：丁乙丙甲的转化率为：丁乙丙甲A以乙为标准，甲相当于又加入以乙为标准，甲相当于又加入 1 mol A，平衡右移，所以，平衡右移，所以 A 的转化率的转化率，甲乙甲乙，B 的转化率的转化率，甲乙甲乙，丙相当于压缩体积丙相当于压缩体积，平衡左移平衡左移，A、B 转化率均转化率均小于乙中小于乙中 A、B 转化率。甲、丁比较转化率。甲、丁比较 A 转化率，甲丁，转化率，甲丁，B 转化率甲丁，乙转化率甲丁，乙、丁比较丁比较 A 转化率乙丁转化率乙丁，
23、B 转化率转化率，乙丁乙丁。甲甲、丙比较丙比较，A 转化率转化率，甲丙甲丙，B 转化率，甲丙。丙、丁比较转化率，甲丙。丙、丁比较 B 的转化率，丙丁。综上所述，的转化率，丙丁。综上所述，A 转化率，转化率，甲丙乙丁，甲丙乙丁，B 转化率，甲乙丙丁。转化率，甲乙丙丁。15 用用CO合成甲醇合成甲醇(CH3OH)的化学方程式的化学方程式为为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H0，按照相同的物质的量投料按照相同的物质的量投料，测得测得 CO 在不同温度下的平衡转化率与压强在不同温度下的平衡转化率与压强的关系曲线如图所示。下列说法正确的是的关系曲线如图所示。下列说法正确的是()A温度：温度：T3T
24、2T1B正反应速率：正反应速率：v(a)v(c)，v(b)v(d)C平衡常数：平衡常数：K(a)K(c)，K(b)K(d)D平均摩尔质量：平均摩尔质量：M(a)M(c)，M(b)M(d)AC选项选项 A，该反应的正反应为放热反应，温度越高，该反应的正反应为放热反应，温度越高，CO 的平衡转化率的平衡转化率越小，故越小，故 T3T2T1。选项。选项 B，温度越高，化学反应速率越大，故，温度越高，化学反应速率越大，故 v(c)v(a)；压强越大压强越大，化学反应速率越大化学反应速率越大，故故 v(b)v(d)。选项选项 C，降低温度降低温度，化学平衡向化学平衡向8/13正反应方向移动，化学平衡常数
25、正反应方向移动，化学平衡常数 K 增大，故有增大，故有 K(a)K(c)；温度不变，；温度不变，K 不变不变，故故 K(b)K(d)。选项选项 D，升高温度升高温度，化学平衡向逆反应方向移动化学平衡向逆反应方向移动，即向气体总物即向气体总物质的量增大的方向移动，则质的量增大的方向移动，则 M(a)M(c)；增大压强，化学平衡向气体总物质的；增大压强，化学平衡向气体总物质的量减小的方向移动，则量减小的方向移动，则 M(b)M(d)。三、非选择题：三、非选择题：(本题共本题共 5 小题，共小题，共 60 分分)16(10 分分)可逆反应可逆反应 3A(g)3B(？)C(？)H0。达到化学平衡后，。
26、达到化学平衡后，按要求回答下列问题：按要求回答下列问题：(1)升高温度，用升高温度，用“变大变大”、“变小变小”、“不变不变”或或“无法确定无法确定”填空。填空。若若 B、C 都是气体，气体的平均相对分子质量都是气体，气体的平均相对分子质量_；若若 B、C 都不是气体，气体的平均相对分子质量都不是气体，气体的平均相对分子质量_；若若 B 是气体，是气体，C 不是气体，气体的平均相对分子质量不是气体，气体的平均相对分子质量_；(2)如果平衡后保持温度不变，将容器体积增加一倍，新平衡时如果平衡后保持温度不变，将容器体积增加一倍，新平衡时 A 的浓度是的浓度是原来的原来的 60%，则，则 B 是是_
27、态，态，C 是是_态。态。解析解析(1)升高温度，平衡正向移动。升高温度，平衡正向移动。若若 B、C 都是气体，都是气体，n(气气)增大，增大，m(气气)不变，不变，Mm 气气 n 气气 减小；减小；若若 B、C 都不是气体，只有都不是气体，只有 A 是气体，是气体，M(A)不不变；变；若若 B 是气体，是气体，C 不是气体，不是气体，m(气气)减小，减小，n(气气)不变，不变，Mm 气气 n 气气 减小。减小。(2)说明平衡逆向移动，即逆向是气体计量数增大的反应，故说明平衡逆向移动，即逆向是气体计量数增大的反应，故 B 不是气体。不是气体。答案答案(1)变小变小不变不变变小变小(2)固或液固
28、或液气气17 (10 分分)运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义， 请完成下列探究请完成下列探究。(1)生成氢气生成氢气： 将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。 C(s)H2O(g)H2(g)CO(g)H131.3 kJmol1，S133.7 Jmol1K1，该反应在低温下，该反应在低温下_(“能能”或或“不能不能”)自发进行。自发进行。(2)已知在已知在 400 时，时，N2(g)3H2(g)2NH3(g)的的 K0.5。在在 400 时，时，2NH3(g)N2(g)3H2(g)的的 K_(填数值填数值)。400 时时
29、， 在在 0.5 L 的反应容器中进行合成氨反应的反应容器中进行合成氨反应， 一段时间后一段时间后， 测得测得 N2、H2、 NH3的物质的量分别的物质的量分别为为 2 mol、 1 mol、 2 mol， 则此时反则此时反应应 v(N2)正正_v(N2)逆逆(填填“”、“0，S0，故若使，故若使HTS0 须在高温下实现。须在高温下实现。(2)K1K10.52；Q424230.5K，故此时反应达到平衡状态故此时反应达到平衡状态；恒温恒温、恒压条件下通入恒压条件下通入 Ar 相当于扩大体积减小压强，平衡逆向移动。相当于扩大体积减小压强，平衡逆向移动。答案答案(1)不能不能(2)2向左向左不改变不
30、改变18(14 分分)300 时，将时，将 2 mol A 和和 2 mol B 两种气体混合于两种气体混合于 2 L 密闭容器密闭容器中，发生如下反应：中，发生如下反应：3A(g)B(g)2C(g)2D(g)HQ,2 min 末达到平衡末达到平衡，生成生成 0.8 mol D。(1)300 时，该反应的平衡常数表达式为：时，该反应的平衡常数表达式为：K_。已知已知 K300”或或“0。 (2)生生成成0.8 mol D， 则反应则反应掉掉0.4 mol B， 剩剩余余1.6 mol B， c(B)1.6 mol2 L0.8 molL1。v(B)0.4 mol2 L2 min0.1 molL1
31、min1，由化学计量数知，由化学计量数知，D 的的反应速率应为反应速率应为 B 的的 2 倍，故倍，故 v(D)2v(B)20.1 molL1min10.2 molL1min1。(3)该反应为等体积变化，加压平衡不移动，故该反应为等体积变化，加压平衡不移动，故 A 的转化率不变。的转化率不变。(4)将将 C、D 的量折算成的量折算成 A、B 的量，则相当于加入的量，则相当于加入 2 mol A 和和23mol B，容器体积，容器体积固定，若浓度相同，则说明起始时物质的量相等，故固定，若浓度相同，则说明起始时物质的量相等，故 B 还应加入还应加入 2 mol23mol10/1343mol。答案答
32、案(1)c2 C c2 D c3 A c B (2)0.8 molL10.2 molL1min1(3)不变不变反应前后气体体积不变，压强对平衡无影响反应前后气体体积不变，压强对平衡无影响(4)4319(12 分分)大气中大气中 CO2含量的增加会加剧温室效应，为减少其排放，需将含量的增加会加剧温室效应，为减少其排放，需将工业生产中产生的工业生产中产生的 CO2分离出来进行储存和利用。分离出来进行储存和利用。(1)CO2与与 NH3反应可合成化肥尿素反应可合成化肥尿素化学式为化学式为 CO(NH2)2，反应，反应 2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(l)H2O(g)在合成塔中进行。如图在
33、合成塔中进行。如图 1 中中、三条曲三条曲线为合成塔中按不同氨碳比线为合成塔中按不同氨碳比n(CO2)/n(NH3)和水碳比和水碳比n(CO2)/n(H2O)投料时二投料时二氧化碳转化率的情况。氧化碳转化率的情况。曲线曲线、水碳比的数值范围分别为水碳比的数值范围分别为 0.60.7、11.1 和和 1.51.61，则生产中应选用水碳比的数值范围为则生产中应选用水碳比的数值范围为_。请推测生产中氨碳比控制在请推测生产中氨碳比控制在 4.0 左右还是控制在左右还是控制在 4.5 左右比较适宜，并简左右比较适宜，并简述你的理由述你的理由_。图图 1图图 2(2)CO2与与 H2也可用于合成甲醇：也可
34、用于合成甲醇：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)。在体积可变的恒压密闭容器中在体积可变的恒压密闭容器中，该反应在不同温度该反应在不同温度、不同投料比时不同投料比时，CO2的平衡的平衡转化率如图转化率如图 2 所示。所示。该反应的化学平衡常数的表达式为该反应的化学平衡常数的表达式为_。该反应的该反应的S_0，H_0(填填“”或或“”)。700 K 投料比投料比n H2 n CO2 2 时，时，H2的平衡转化率为的平衡转化率为_。解析解析(1)氨碳比相同时曲线氨碳比相同时曲线二氧化碳的转化率大二氧化碳的转化率大， 所以生产中选用水所以生产中选用水11/13碳比的数值为碳比的数值为
35、 0.60.7。氨碳比在氨碳比在 4.5 时，需要氨气较多，但依据图象分析二时，需要氨气较多，但依据图象分析二氧化碳转化率增大不多氧化碳转化率增大不多，工业合成氨生成工艺较复杂工业合成氨生成工艺较复杂，提高生产成本提高生产成本，所以氨碳所以氨碳比控制在比控制在 4.0 左右左右。 (2)平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，所以平衡常数之积，所以平衡常数 Kc CH3OH c H2O c CO2 c3 H2 。因为该反应为气体减小的反应因为该反应为气体减小的反应，则则S0，因为温度越高因为温度越高，CO2转化率越小转化率越小，则平
36、衡逆移则平衡逆移，所以该反应正方向为所以该反应正方向为放热反应，即放热反应，即H0。由图可知，在由图可知，在 700 K，投料比，投料比n(H2)n(CO2)2 时，时，二氧化碳转化率为二氧化碳转化率为 30%，令，令 CO2、H2的起始物质的量分别为的起始物质的量分别为 1 mol、2 mol，转，转化的二氧化碳为化的二氧化碳为 0.3 mol，根据方程式可知转化的氢气为，根据方程式可知转化的氢气为 0.9 mol，进而计算，进而计算 H2的转化率的转化率0.9 mol2 mol100%45%。答案答案(1)0.60.74.0 比较适宜比较适宜，氨碳比在氨碳比在 4.5 时时，NH3的量增大
37、较的量增大较多，而多，而 CO2的转化率增加不大，提高了生产成本的转化率增加不大，提高了生产成本(2)Kc CH3OH c H2O c CO2 c3 H2 45%20(14 分分)硫及其化合物对人类的生产和生活有着重要的作用。硫及其化合物对人类的生产和生活有着重要的作用。(1)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H198 kJmol1是制备硫酸的一个重是制备硫酸的一个重要反应。要反应。在容积为在容积为 V L 的密闭容器中分别充入的密闭容器中分别充入 2 mol SO2和和 1 mol O2，在不同条件下在不同条件下进行反应，反应体系的总压强随时间的变化如图所示。与实验进行反应，反应体系的总
38、压强随时间的变化如图所示。与实验 a 相比，实验相比，实验 b改变的条件是改变的条件是_，判断的依据是，判断的依据是_。(2)二氧化硫在一定条件下还可以发生如下反应二氧化硫在一定条件下还可以发生如下反应： SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)H42 kJmol1。 在在 1 L 的恒容密闭容器中充入的恒容密闭容器中充入 SO2(g)和和 NO2(g)，所得实验数据如表所示：所得实验数据如表所示：12/13实验编实验编号号温度温度起始时物质的量起始时物质的量/mol平衡时物质的量平衡时物质的量/moln(SO2)n(NO2)n(NO)甲甲T10.800.200.18乙乙T20.200.
39、800.16丙丙T20.200.30a在实验甲中在实验甲中，若若 2 min 时测得反应放出的热量是时测得反应放出的热量是 4.2 kJ，则则 02 min 内内，用用 SO2(g)表示的平均反应速率表示的平均反应速率 v(SO2)_。在实验丙中，达到平衡时，在实验丙中，达到平衡时，NO2的转化率为的转化率为_。由表中数据可推知由表中数据可推知，T1_T2(填填“”“”“”或或“”)，判断的理由判断的理由是是_。解析解析(1)分析图象可知分析图象可知，实验实验 b 首先达到平衡首先达到平衡，则反应速率快则反应速率快，故与实故与实验验a 相比，实验相比，实验 b 改变的条件是升高温度。改变的条件
40、是升高温度。(2)在实验甲中在实验甲中，若若 2 min 时测得反应放出的热量是时测得反应放出的热量是 4.2 kJ，则消耗二氧化则消耗二氧化硫硫 0.1 mol， 故故 02 min 内内 v(SO2)0.1 mol1 L2 min0.05 molL1min1。实验乙实验乙中各物质的平衡浓度：中各物质的平衡浓度：c(SO2)(0.200.16)molL10.04 molL1，c(NO2)(0.800.16)molL10.64 molL1，c(NO)c(SO3)0.16 molL1，则平衡常数则平衡常数为为0.16 molL10.16 molL10.04 molL10.64 molL11，由于
41、实验丙的温度与实验乙相同，因此实验，由于实验丙的温度与实验乙相同，因此实验丙达到平衡时，其平衡常数也是丙达到平衡时，其平衡常数也是 1。SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)起始起始/mol0.200.3000变化变化/molaaaa平衡平衡/mol 0.20a0.30aaaKa2 0.20a 0.30a 1，解得解得 a0.12，则则 NO2的转化率为的转化率为0.120.30100%40%。实验甲的平衡常数为实验甲的平衡常数为0.18 molL10.18 molL1 0.800.18 molL1 0.200.18 molL12.613，比，比 T2时的平衡常数大，而时的平衡常数大，而该反应的正反应是放热反应，故该反应的正反应是放热反应，故 T1T2。13/13答案答案(1)升高温度升高温度实验实验 b 与实验与实验 a 相比，反应速率快相比，反应速率快(其他合理其他合理答案答案也也可可)(2)0.05 molL1min140%T1时，该反应的平衡常时，该反应的平衡常数数K12.613，T2时，该反应的平衡常数时，该反应的平衡常数 K21，该反应的正反应为放热反应，所，该反应的正反应为放热反应，所以以 T1T2(其他合理其他合理答案答案也可也可)
