2.2化學平衡

綜合訓練

一、單選題(共14小題，每小題只有一個選項符合題意)

1.工業上制備純硅反應的熱化學方程式如下：5?144)+2比他)^=^^)+4印21他)；A//=+QkJmohl(Q>0),

某溫度、壓強下，將一定量反應物通入密閉容器進行以上反應，下列敘述正確的是

A.反應過程中，若增大壓強能提高SiCL的轉化率

B.若反應開始時SiC14為Imol,則達平衡時，吸收熱量為QkJ

C.反應至4min時，若HC1濃度為0.12mo心,則匕反應速率為0.03molL【miiri

D.當反應吸收熱量為O.O25QkJ時，生成的HC1通入100mLimo卜L」的NaOH溶液恰好反應

【答案】D

【解析】A.該反應是反應前后氣體分子數增大的反應，增大壓強，平衡向逆反應方向移動，SiCL的轉化

率減小，A錯誤；

B.該反應是可逆反應，達平衡時，吸收熱量小于QkJ,B錯誤；

12molLl

C.速率之比等于反應系數之比，V(H2)=^-V(HC1)=lx0-*.=0015mol<L-i.min-i,c錯誤；

224min

0.025QkJ“八，,

D.由方程式可知，當反應吸收熱量為0.025QkJ時，生成的HC1的物質的量為———x4=0.1mol,

QkJ?mol

100mLimoil」的NaOH的物質的量為O.lmol,二者物質的量相等，恰好反應，D正確；

故答案為：D。

2.t℃時，某一氣態平衡體系中含有X、Y、Z、W四種氣體物質，此溫度下發生反應的平衡常數表達式為:

K=d?,有關該平衡體系的說法正確的是()

c'(Z)-c(W)

A.升高溫度，平衡常數K增大，則正反應為吸熱反應

B.增大壓強，W質量分數增加

C.增大X濃度，平衡向正反應方向移動

D.升高溫度，若混合氣體的平均相對分子質量變大，則正反應是放熱反應

【答案】A

【解析】A選項，升高溫度，平衡向吸熱反應移動，平衡常數K增大，說明正向移動，即正反應為吸熱反

應，故A正確；

B選項，增大壓強，向體積減小方向移動即正向移動，W質量分數減小，故B錯誤；

C選項，增大X濃度，平衡向逆反應方向移動，故C錯誤；

D選項，升高溫度，平衡向吸熱反應移動，若混合氣體的平均相對分子質量變大，氣體質量不變，說明向

氣體物質的量減小方向移動即正向移動，因此正反應是吸熱反應，故D錯誤；

綜上所述，答案為A。

3.工業上常用煤和水作原料經過多步反應制得氫氣，其中一步反應的原理為C。(g)+H2。(g)BCO2(g)

+H2(g),下列能說明反應達到平衡狀態的是()

A.恒溫恒容條件下，混合氣體的壓強不再發生變化

B.兩個H—O鍵斷裂的同時有兩個C=O鍵斷裂

C.恒溫恒容條件下，反應容器內的氣體密度不再發生變化

D.混合氣體的平均摩爾質量不再發生變化

【答案】B

【解析】A該反應是一個反應前后氣體物質的量不變的反應，恒溫恒容條件下，混合氣體的壓強不變，無

法說明反應達到平衡狀態，A項錯誤；

B.兩個H—0鍵斷裂表示的是正反應速率，兩個C—0鍵斷裂表示的是逆反應速率，正、逆反應速率相

等，說明反應達到平衡狀態，B項正確；

C.在恒容密閉容器中，混合氣體的質量和體積始終不變，則混合氣體的密度始終不變，

所以反應容器內的氣體密度不再發生變化不能說明反應達到平衡狀態，C項錯誤；

m

D.該反應是反應前后氣體的物質的量不變的可逆反應，根據”=一,可知混合氣體的平均摩爾質量始終

n

不發生變化，所以混合氣體的平均摩爾質量不變不能說明反應達到平衡狀態，D項錯誤；

答案選Bo

4.下列反應屬于可逆反應的是()

A.NH1cl固體在加熱條件下生成NHj和HC1,常溫下NH、和HC1反應生成NH1cl

B.CuSCh吸水形成藍磯晶體與藍帆加熱失水生成CuSO4

C.Cb溶于水

D.Na?。溶于水

【答案】C【解析】A.兩反應的條件不同，故不是可逆反應，A不選;

B.兩個反應不是在同一條件下進行的，不屬于可逆反應，B不選;

C.同一條件下，與水反應生成HC1和HC1O,同時HC1和HC10反應生成CU和水，屬于可逆反應,

C選；

D.反應能進行到底，不屬于可逆反應，D不選；

答案選C。

5.一定溫度下，反應N2O4（gX2NC）2（g）的焰變為△,現將ImoMCh充入一恒壓密閉容器中，下列示意

圖能5說明to時刻反應達到平衡狀態的是（）

?

B.②④C.③④D.①④

【答案】D

【解析】因反應容器保持恒壓，且反應前后氣體分子數不相等，所以達到平衡前容器體積隨反應進行而不

斷變化，結合p=?可知，若氣體密度不再變化，說明容器體積不再變化，即氣體的物質的量不再變化，

反應達到平衡狀態，①符合題意；無論是否達到平衡，反應的AH都不變，②不符合題意；反應開始時，

加入ImolN?。」，隨著反應的進行，N2O4的濃度逐漸變小，故正v正（N2O4）逐漸變小，直至達到平衡,

而圖象與之不符，③不符合題意；MO’的轉化率不再變化，說明20」的濃度不再變化，反應達到平衡狀

態，④符合題意。

綜上所述，D項正確。

6.工業上以CO和H2為原料合成甲醇的反應：CO（g）+2H2（g）=CH30H（g）A//<0,在容積為1L的恒容

容器中，分別在Ti、T2、T3三種溫度下合成甲醇。如圖是上述三種溫度下不同H?和CO的起始組成比（起

始時CO的物質的量均為Imol）與CO平衡轉化率的關系。下列說法不正確的是

<

冊

^

毋

右

J。A.4轉化率：a>b>c

012345

n（II2）/n（（O）

B.上述三種溫度之間關系為T|>T2>T3

C.a點狀態下再通入0.5molCO和0.5molCH,OH,平衡不移動

D.c點狀態下再通入1molCO和4molH2,新平衡中出的體積分數減小

【答案】B

〃(&)

【解析】A.由圖可知，當=1.5時，CO的轉化率a>b且大于T3下對應CO的轉化率，當在溫度為

T3時,隨著〉’、增大，CO的轉化率增大，H2的轉化率減小，所以有a>b>c,故A正確;

“(CO)

B.根據CO(g)+2H2(g)=CHQH(g)△”<(),因為是放熱反應，溫度升高CO的轉化率減小，由圖可以看

"(%)

出，當相等時,T3>T>TI，故B錯誤;

〃(co)2

C.a點時，CO的轉化率為50%,反應的三段式為:

CO(g)+2H2(g)#CH3OH(g)

起始量(mol/L)11.50

變化量(mol/L)0.510.5

平衡量(moUL)0.50.5().5

c(C&OH)0.5

平衡常數

k==2,=4;

c(CO)C\H2]0.5X0.5

再通入0.5molCO和OBmolCFhOH,c(CO)=c(CHOH)=1mol/L,c(Hz)=0.5moVL,濃度商Q=--7

c1x0.5"

=4,所以平衡不移動，故C正確；

D.c點狀態下再通入ImolCO和4m0舊2,在等溫等容的條件下，投料比不變，相當于加壓，平衡向正反

應方向移動，新平衡比的體積分數減小，故D正確；

本題答案為&

7.已知反應X(g)+Y(g)=nZ(g)AH>0,將X和Y以一定比例混合通入密閉容器中進行反應，各物質

rT'

I(

一

T工r

■r

It

r

r一

lt

r

>■r

4?k

1—

r

1

(r

的濃度隨時間的改變如圖所示。下列說法不正確的是()2?

?

I

X

A.反應方程式中n=l

B.lOmin時，曲線發生變化的原因是升高溫度

C.lOmin時，曲線發生變化的原因是增大壓強

D.前5min后，用X表示的反應速率為v(X)=0.08mol-L【min?

【答案】B

【解析】A.lOmin時反應物和生成物濃度瞬間同時增大，說明是增大了壓強，然后，反應物濃度逐漸減

小，生成物濃度增加，平衡正向移動，則說明該反應是氣體物質的量減小的反應，則n=l,故A正確；

B.根據圖像數據可知，lOmin時反應物和生成物濃度瞬間同時增大，則說明lOmin時增大了壓強，故B

錯誤：

C.根據圖像數據可知，lOmin時反應物和生成物濃度瞬間同時增大，則說明lOmin時增大了壓強，故C

正確；

D.在5min時X的物質的量濃度為1.6mol/L,0-5minX的物質的量濃度的變化為2mol/L-1.6mol/L

0.4mol/L

=0.4mol/L,則該時間段X的平均反應速率為v(X)=-.-------=0.08mol?L'?min1,故D正確；

5gmin

故選B?

8.工業上可通過甲醇談基化法制取甲酸甲酯(HCOOCHj)：CH30H(g)+CO(g)-HCOOCH3(g),

在容積固定的密閉容器中，投入等物質的量CH30H和CO,測得相同時間內CO的轉化率隨溫度變化如右

圖所示。下列說法不正確的是

96

.05

9工

(Q

工

武)9

軸5

94

革

。

理9A.增大壓強甲醇轉化率增大

O4.3

。93.

S.V

9

.0

70

溫度(TC)

B.b點反應速率ua；=um

C.平衡常數K75t)>K(85t),反應速率UbVUd

D.生產時反應溫度控制在80~85℃為宜

【答案】B

【解析】A、溫度超過約83℃時，隨著溫度的升高，CO的轉化率降低，說明該反應是可逆反應；由于該

反應是氣體體積減小的反應，增大壓強可以使平衡正向移動，即增大甲醇的轉化率，A正確；

B、題中說明該曲線是測得相同時間內CO的轉化率隨溫度變化曲線，并非是在不同溫度下的平衡轉化率;

b點之后，仍有一段曲線表示CO的轉化率隨溫度升高而升高，說明b點不是平衡狀態，則此時正反應速

率不等于逆反應速率，B錯誤；

C、溫度超過約83℃時，隨著溫度的升高，CO的轉化率降低，則說明該反應是放熱反應；對于放熱反應

而言，溫度越高，平衡常數K越小，故K75-C）>K85t）；b點的溫度比d點的低，故Ub<Ud，C正確；

D、根據圖可知，溫度在80~85℃的范圍內，CO的轉化率最高，超過該溫度范圍，隨著溫度的升高，CO

的轉化率降低，說明反應的最適溫度在80~85℃之間，故生產時反應溫度控制在80~85℃為宜，D正確；

故選Bo

9.在溫度、容積相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒容，測得反應達到平衡

時的有關數據如下（已知N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△//=-92.4kJmoll）

容器甲乙丙

反應物投入量lmolN2>3mol2molN?4molNH3

NH的濃度（molLDC|C2C3

反應的能量變化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ

體系壓強（Pa）PlP2P3

反應物轉化率aia2as

下列說法正確的是

A.2ci>C3B.a+b=92.4C.2P2Vp3D.ai+a3=l

【答案】B

【解析】A、丙容器反應物投入量4moiNHJ，采用極限轉化法轉化為反應物為2moN2、6molH2,是甲中的

二倍，若平衡不移動，C3=2C|；丙相當于增大壓強，平衡向著正向移動，所以丙中氨氣的濃度大于乙中氨

氣濃度的二倍，即C3>2C],故A錯誤；

B、甲投入ImolN?、3m0IH2，乙中投入2molNH3,則甲與乙是完全等效的，根據蓋斯定律可知，甲與乙的

反應的能量變化之和為92.4kJ,故a+b=92.4,故B正確；

C、丙容器反應物投入量4moiN%,是乙的二倍，若平衡不移動，丙中壓強為乙的二倍；由于丙中相當于

增大壓強，平衡向著向著正向移動，所以丙中壓強減小，小于乙的2倍，即2P2>P3,故C錯誤；

D、內容器反應物投入量4molNK，是乙的二倍，若平衡不移動，轉化率ai+a3=l;由于丙中相當于增大壓

強，平衡向著向著正向移動，氨氣的轉化率減小，所以轉化率ai+a3〈l,故D錯誤；

故選Bo

10.在某2L恒容密閉容器中充入2moiX(g)和1molY(g)發生反應:2X(g)+Y(g)一3Z(g),反應過程中持續

升高溫度，測得混合體系中X的體積分數與溫度的關系如圖所示。下列推斷正確的是()

B.升高溫度,平衡常數減小

C.W點時ViE=Va>

D.W、M兩點Y的正反應速率相同

【答案】B

【解析】A.曲線上最低點Q為平衡點，升高溫度平衡向逆反應移動，Y的轉化率減小，所以Q點時，Y

的轉化率最大，故A錯誤；

B.Q點后升高溫度平衡逆向移動，正反應為放熱反應，則升高溫度，平衡常數減小，故B正確；

C.W點不是平衡點，此時反應以正向進行為主，即v#>v迤，故C錯誤；

D.W點對應的溫度低于M點對應的溫度，溫度越高反應速率越大，所以W點Y的正反應速率小于M點

Y的正反應速率，故D錯誤;

故答案為B。

11.氮氣是制備含氮化合物的一種重要物質，而含氮化合物的用途廣泛，如圖表示兩個常見固氮反應的平

衡常數對數值(lgK)與溫度的關系：①②N2+O22NO,

根據圖中的數據判斷下列說法正確的是

A.反應①和②均為放熱反應

B.升高溫度，反應①的反應速率減小

C.在常溫下，利用反應①固氮和利用反應②固氮反應程度相差很大

D.在1000℃時，反應①和反應②體系中N2的濃度一定相等

【答案】C

【解析】A.根據圖象①可知溫度越高，平衡常數越小，說明升高溫度，平衡逆向移動，逆反應方向是吸熱

反應，則該反應的正反應是放熱反應；②溫度越高，平衡常數越大，說明升高溫度，平衡正向移動，正反

應方向是吸熱反應，故A錯誤；

B.升高溫度，無論是放熱反應還是吸熱反應，反應速率都增大，故B錯誤；

C.在常溫下，根據平衡常數可知：利用反應①固氮和利用反應②固氮反應程度相差很大，故C正確；

D.在1000℃時，反應①和反應②體系平衡常數對數值(lgK)相等，而不是氮氣的濃度相等，故D錯誤；

答案選C。

12.溫度為Ti時，將氣體X和氣體Y各1.6mol充入10L恒容密閉容器中，發生反應X(g)+Y(g)=，

2Z(g),一段時間后達到平衡。反應過程中測定的數據如表，下列說法正確的是()

t/min2479

n(Y)/mol1.21.11.01.0

A.反應。?4min的平均速率v(Z)=0.25mol-L'min1

B.Ti時,反應的平衡常數Ki=1.2

C.其他條件不變，9min后，向容器中再充入1.6molX,平衡向正反應方向移動，再次達到平衡時X的濃

度減小，Y的轉化率增大

D.其他條件不變，若降溫到T2達到平衡時，平衡常數旦=4,則此反應的AHVO

【答案】D

【解析】A.由表中數據可求得前4min內消耗Y為O.lOmoLv(Y)=

△nQ.5mol

絲=亙=三逅=001253//(L?疝江所以v(Z尸2V(Y)=。.。25mol/(Lmin),A錯誤：

4tAmin

B.由表中數據可知7min時反應到達平衡，反應的三段式為

X(g)+Y(g)=-2Z(g)

起始濃度(mol/L)0.160.160

變化量(mol/L)0.060.060.12

平衡濃度(mol/L)0.10.10.12

c，(Z)0.122,,

所以平衡常數K-，一=-———=1.44,B錯誤:

c(X)?c⑺O.lxO.l

C.其他條件不變，9min時是平衡狀態，再充入1.6molX,平衡向正反應方向移動，再次達到平衡時Y的

轉化率增大，由于X加入量大于平衡移動消耗量，所以再次達到平衡時，X的濃度增大，C錯誤；

D.「時，平衡常數K=L44,降溫到T2達到平衡時，平衡常數&=4,說明降低溫度平衡正向移動，使K

增大，所以該反應正向為放熱反應，D正確；

故合理選項是D。

13.可逆反應N2+3H2U2NH3的正、逆反應速率可用各反應物或生成物濃度的變化來表示。下列各關系

中能說明反應已達到平衡狀態的是

A.3vj￡(N2)=v正(H2)B.vH；(N2)=3V迪(H2)

C.v,T(N2)=Vis(NH3)D.2v正(凡)=3丫i￡(NH?)

【答案】D

【解析】A.3v#(N2)=vMH2)表示的都是正反應，不能判斷反應是否為平衡狀態，故A不符合題意；

B.根據化學反應速率之比等于化學計量數之比可知:V,I；(N2):P,I：(H2)=1:3,若U(N2)=31MH2),即1MN2):v

￡比)=3:1,丫￡㈤旬忒㈤,反應未達到平衡狀態，故B不符合題意;

C.根據化學反應速率之比等于化學計量數之比可知：v,1：(N2):VE(NH3)=1:2,若v,!：(N2)=Vii(NH0,v電(NH?介

MNH3),反應未達到平衡狀態，故C不符合題意；

D.根據化學反應速率之比等于化學計量數之比可知：八：32):VE(NH3)=3:2,若2「￡(H2)=3，虱NH3),即v

正(日)：v鼠NH3)=3:2,v?(NH3)=VE(NHJ),反應處于平衡狀態，故D符合題意；

答案選D。

14.在溫度相同、容積均為2L的3個恒容密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫，測得反應達

到平衡時的有關數據如下，下列說法正確的是(已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ-mo「)

容器甲乙丙

反應物投入量1molN2、3molH22molN2、6molH22molNH3

NHj的濃度(mol-LDClC2C3

反應的能量變化放出QikJ放出Q2kJ吸收Q3kJ

體系壓強(Pa)PlP2P3

反應物轉化率ai0t2013

A.2Pi=2p3Vp2

B.Ct2+C13<1

C.達到平衡時乙容器中NH?的體積分數最大

D.Q?+Qi>92.4

【答案】C

【解析】A.丙容器反應物投入量2molNH3,和甲起始量相同，甲和丙平衡狀態相同，乙中壓強為甲的二

倍；由于乙中相當于增大壓強，平衡向著向著正向移動，所以乙中壓強減小，小于甲的2倍，即2P尸2P3

>P2,故A錯誤；

B.丙容器中加入2moiNH"和甲最后達到相同的平衡狀態，若平衡不移動，轉化率ai+ct3=l；乙容器反應

物投入量2m0IN2、6molH2,由于乙中相當于增大壓強，平衡向著向著正向移動，氨氣的轉化率增大，所

以轉化率a2+a3>l,故B錯誤；

C.丙容器反應物投入量2molNH、，采用極限轉化法轉化為反應物為ImolN?、3m0IH2,和甲中的相同，乙

容器加入2m0IN2、6m0IH2，乙中加入量是甲中的二倍，乙所到達的平衡，可以看作在恒溫且容積是甲容

器兩倍條件下，到達平衡后，再壓縮體積為與甲容器體積相等所到達的平衡，由于該反應是體積減小的反

應，縮小容器體積，增大了壓強，平衡向著正向移動，所以乙中氮氣、氫氣轉化率大于甲和丙的，平衡后

乙中氨氣含量最大，故C正確；

D.甲投入ImolN?、3moiH2,丙中投入2moiNH3,則甲與乙是完全等效的，根據蓋斯定律可知，甲與乙的

反應的能量變化之和為92.4kJ,故Qi+Qs=92.4,故D錯誤；

故選C。

二、非選擇題(共5小題)

15.689K時，在1L密閉容器中進行的反應：H?(g)+l2(g)B2Hl(g)達到平衡，圖甲表示當起始物為1molL

?H2和1mol-L?I2時，容器內各物質的濃度c的變化與時間t的關系示意圖。

(1)請在圖乙中畫出當起始物為2moi-L?HI時，容器中各物質的

濃度變化與時間的關系示意圖______________________。

(2)由圖中的事實說明化學平衡具有的特征是

【答案】①動態平衡；②v(正)=v(逆)/0；③平衡時各組分濃度保持不變；④

一定條件下平衡的建立與途徑無關

【解析】2mol-L-1HI相當于1mol-L1H2和1mol-L1h.二者在相同條件下可達到相同的平衡狀態。

16.合成氨工業的核心反應：N2(g)+3H2(g)=^2NHKg)的反應過程中能量變化如圖所示，回答下列問題:

|924kI-mol_1⑴AH=;在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E2的變化是

:，mclH,I7,一

2moiNH、

反應過程

(填“增大”“減小”或“不變")；AH填“增大”“減小”或，不變”)。

(2)在500℃、2xl()7pa和催化劑條件下向一密閉容器中充入o.5molN2和1.5molH2,充分反應后，放出的

熱量(填“<">"或"=”)46.2kJ,理由。

(3)己知在25℃、lOlkPa時，14克CO氣體完全燃燒放出熱量為QkJ。請寫出CO燃燒熱的熱化學方程式:

【答案】-92.4kJ/mol減小不變<該反應為可逆反應，反應物的轉化率小于100%所以放

出的熱量小于46.2kJCO(g)+y02(g)；CO2(g)△H=-2QkJ/mol

【解析】⑴由能量變化如圖可知，N2(g)+3H2(g)^=^2NFh(g)AH=E|-E2=-92.4kJ/mol；使用催化劑改變

反應途徑，降低活化能，故E?減小，加催化劑能同等程度的改變正逆反應速率，所以AH不變；

(2)由于該反應為可逆反應，反應物的轉化率小于100%,所以放出的熱量小于46.2kJ；

28

(3)14克CO氣體完全燃燒放出熱量QkJ,則1inolCO氣體完全燃燒放出熱量為77QkJ=2QkJ,故CO燃

14

燒熱的熱化學方程式為：CO(g)+O2(g)CO2(g)AH=-2QkJ/moL

17.氮的氧化物是大氣污染物之一，用活性炭或一氧化碳還原氮氧化物，可防止空氣污染。回答下列問題:

已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH=-221kJ/mol

C(s)+Ch(g)=82(g)AH=-393.5kJ/mol

N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH=+181kJ/mol

2

C(A^2)?C(CO2)

（1）若某反應的平衡常數表達式為K=請寫出此反應的熱化學方程式:

c2(CO)*c2(/VC>)

;下列措施能夠增大此反應中NO的轉化率的是（填字母代號）

a.增大容器壓強b.升高溫度c.使用優質催化劑d.增大CO的濃度

（2）向容積為2L的密閉容器中加入活性炭（足量）和NO,發生反應C（s）+2NO（g,=N2（g）+CCh（g）,NO

和N2的物質的量變化如下表所示。

T,/℃T2/℃

物質的量/mol

05min10min15min20min15min30min

NO2.01.160.800.800.500.400.40

N200.420.600.600.750.800.80

①0?5min內，以CO2表示的該反應速率v（CCh）=，該條件下的平衡常數K=?

②第15min后，溫度調整到T2,數據變化如上表所示，則Ti12（填“〉或"="）。

③若30min時，保持T2不變，向該容器中再加入該四種反應混合物各2mol,則此時反應______移動（填“正

向”、“逆向”或“不”）；最終達平衡時NO的轉化率a=,

9

【答案】2co（g）+2NO（g）UN2（g）+2CCh（g）△”=-747kJ/molad0.042mol-Ll-min-1—

16

正向60%

2

C(TV2)*C(CO2)

【解析】（1）若某反應的平衡常數表達式為：k=反應為2NO(g)+2CO(g)UN?

C2(CO)?C2(?VO)

(g)+2CO2(g);

?2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH-^IkJTnol1；

②C(s)+O2(g)=COi(g)△H=-393.5kJ,moll；

③N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+18lkJ,moll；

蓋斯定律計算②x2-③-①得到2NO(g)+2CO(g)UN2(g)+2CO2(g)△H=-747kJ.mori；由于該反應

為氣體體積減小的放熱反應；

a.增大容器壓強平衡正向移動NO轉化率增大，故正確；

b.升高溫度平衡逆向移動,NO轉化率減小，故錯誤；

c.使用優質催化劑不能改變平衡，故錯誤；

d.增大CO的濃度，可以提高NO的轉化率，故正確；

答案選ad；

1

⑵根據蓋斯定律:上述已知反應②-①得:C(s)+2NO(g)^N2(g)+CO2(g)△H=-574.5kJ?mol-,①利用表格數據:

QA2mol

0?5min內，以N2表示的該反應速率v(N2)=2L=QQ^mol/(Linin')，所以82的反應速率

5min

V(CO2)=V(N2)=/(￡?),通過分析知lOmin后濃度不再改變,處于平衡狀態，用三段式分析濃度

改變，lOmin時平衡濃度(mol/L),c(NO)=0.4,c(N2)-c(CO2)=03,平衡常數K=

C(N2)C(C02)_0.3X0.3_9

-*(NO)—-0.42—16：

②第15min后，溫度調整到T2,從表格查得NO減少,N2增加,平衡正向移動，由于反應為放熱反應，改變條

件為除溫，則TAT2；

③若30min時，保持T2不變，向該容器中再加入該四種反應混合物各2mol,此時各量分析如下：C(s)+2NO(g)

UN2(g)+CO2(g);30min時平衡濃度(mol/L)：c(NO)=0.2mol/L,c(N2)-c(CO2)=0.4moVL,加入混合物后濃

度(mol/L)：c(NO)=1.2mol/L,c(N2)=c(CO2)=1.4mol/L,變化濃度(mol/L)c(NO)=2xmol/L,

c(N2)=c(CO2)=xmol/L,新平衡濃度(mol/L)：c(NO)=L2-2xmol/L,c(N2)=c(CO2)=l.4+xmol/L,T2時平衡常數

0.4x0.41.4x1.4

K=.022.=4,加入混合物后Qc=；=L36<4=K,則此時反應正向移動;由于溫度不變，平衡

(1.4+x)x(1.4+x)

常數為定值，新平衡時有:=4,解得x=0.2,經計算NO超始總量為2mol+2mol=4moh

(1.2-2X)2

達到平衡時NO的物質的量為(1.2-2x0.2)mol/LX2L=1.6mol,轉化的NO共4mol-1.6mol=2.4mol,所以最

24

終達平衡時NO的轉化率a=—xlOO%=60%。

4

18.(1)有效“減碳”的手段之一是節能，下列制氫方法最節能的是..(填序號)。

a.電解水制氫：2-0電解2H?T+02T

b.高溫使水分解制氫：2H20(g)高溫2H2+。2

TiO2

c.太陽光催化分解水制氫：2H202T+O2T

太陽光2H

d.天然氣制氫：CHi+H20(g)高溫C0+3H2

(2)CO2可轉化成有機物實現碳循環.在體積為1L的密閉容器中，充入1molCCh和3moi比，一定條

件下發生反應：CO2(g)+3H2(g)UCH30H(g)+H20(g),測得CO2和CH30H(g)濃度隨時間變化如圖所示。

c/mol'L"

100CH.OH

0n.75-V------------------；

1

0.50