和是汽车尾气中污染大气的成分。一定条件下，通过下列转化反应：(放热反应)，可治理和产生的污染。向体积相同的三个恒容密闭容器中均充入和进行下列实验：实验序号反应温度催化剂 I 恒温无 II 恒温有 III 初始温度，绝热容器无注：绝热容器的反应体系和外界环境无热交换回答下列问题：

1. $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 是汽车尾气中污染大气的成分。一定条件下，通过下列转化反应： $\text{[math]}$ (放热反应)，可治理 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 产生的污染。向体积相同的三个恒容密闭容器中均充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 进行下列实验：

实验序号	反应温度	催化剂
I	恒温 $\text{[math]}$	无
II	恒温 $\text{[math]}$	有
III	初始温度 $\text{[math]}$ ，绝热容器	无

注：绝热容器的反应体系和外界环境无热交换

回答下列问题：

(1) 实验I、II中 $\text{[math]}$ 随时间t的变化曲线如下图，实验I反应开始至平衡时间段内 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。平衡时 $\text{[math]}$ 的体积分数：实验I实验II(填“大于”“小于”或“等于”)。

(2) 某时刻向实验II容器充入一定量 $\text{[math]}$ ，使容器内压强增大。

①若X是 $\text{[math]}$ ，则反应速率(填“变大”“变小”或“不变”)；

②若X是 $\text{[math]}$ (不参与反应)：则反应速率(填“变大”“变小”或“不变”)。

(3) 下列叙述能说明转化反应到达平衡状态的有____(填标号)。 A. $\text{[math]}$ B. 断裂 $\text{[math]}$ 同时生成 $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$ 的值不变 D. $\text{[math]}$ E. 气体的平均摩尔质量不变

(4) 反应一段时间后，发现实验III中反应速率增大，其原因是。

【考点】

化学反应速率; 化学反应速率的影响因素; 化学平衡状态的判断;

【答案】

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综合题普通

1. 回答下列问题。

(1) 恒温下，在体积为1密闭容器中充入3molCO₂(g)和9molH₂(g)，发生反应 $\text{[math]}$ ，测得CO₂(g)、 $\text{[math]}$ (g)的物质的量随时间变化如图所示。

①a点的正反应速率(填>、<或=)b点的逆反应速率。

②反应达到平衡状态时，此时的压强与起始的压强之比为。

③上述反应体系达到平衡状态的判断依据是。

A．容器内CO₂和H₂的物质的量之比不变

B．体系压强不变

C．容器内气体的密度不变

D．容器内气体的平均相对分子质量不变

(2) 工业上合成氨气时需使用催化剂降低能耗，我国科学家提出使用M-LiH复合催化剂。相同条件下，不同催化剂的催化效果如图1所示，氨气的产率随时间变化如图2所示，350℃用Cr-LiH作催化剂对应的曲线是(填“a”、“b”或“c”)

(3) 已知：25℃、101kPa时，

① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ/mol

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ/mol

③ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ kJ/mol

则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

(4) “乙醇燃料电池”的工作原理为 $\text{[math]}$ ，装置如图所示：

在该电池中H⁺的移动方向为由(填“A到B”或“B到A”)，写出A电极的电极反应式：。

综合题普通

2. 某温度时，在2 L恒容密闭容器中充入0.9 mol A(g)、0.6 mol B(g)、0.3 mol C(g)，发生反应 $\text{[math]}$ ，各物质物质的量的变化关系如图所示，回答下列问题：

(1) 图中表示物质A的变化曲线为(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。

(2) 0~5 min内， $\text{[math]}$ mol∙L⁻¹∙min⁻¹。

(3) 反应达到平衡时， $\text{[math]}$ mol∙L⁻¹。

(4) 若仅改变下列一个条件，推测该反应的速率发生的变化 (填“增大”、“减小”或“不变”)：

①降低温度，化学反应速率；

②充入少量不参加反应的稀有气体，化学反应速率；

③将容器的体积压缩至原来的一半，化学反应速率。

(5) $\text{[math]}$ min时，反应(填“达到”或“没有达到”)化学平衡；5 min时，υ(正)(填“>”、“<”或“=”) υ(逆)。

综合题普通

3. 对SO₂、NOx、CO₂和CO进行回收利用是节能减排的重要课题。

(1) 已知：2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)　△H=-196.6kJ/mol

2NO(g)+O₂(g)⇌2NO₂(g)　△H=-113.0kJ/mol

①求反应：NO₂(g)+SO₂(g)⇌SO₃(g)+NO(g)的△H=kJ/mol。

②某温度下，向恒容密闭容器中充入NO₂、SO₂发生反应：NO(g)+SO₂(g)⇌SO₃(g)+NO(g)。下列能说明反应达到平衡状态的是(填字母)。

a．混合气体的密度保持不变　　　　　b．SO₂的物质的量保持不变

c．容器内混合气体原子总数不变　　　d．每生成1molSO₃的同时消耗1molNO

(2) 工业上可用CO₂与H₂来生产甲醇。在2L的恒容密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂在一定条件下发生反应，测得CO₂、CH₃OH(g)和H₂O(g)的物质的量(n)随时间变化如图所示：

①从反应开始到平衡，CO₂的平均反应速率v(CO₂)=。

②下列措施不能使CO₂的平衡转化率增大的是(选填编号)。

A．在原容器中再充入1molCO₂B．在原容器中再充入1molH₂

C．在原容器中再充入1mol氦气　　　D．使用更有效的催化剂

E．缩小容器的容积　　　　　 F．将水蒸气从体系中分离

(3) 工业上也可用CO生产甲醇。在一容积可变的密闭容器中充入10molCO与20molH₂ ，容器体积为2L，在催化剂作用下发生反应：CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g)。CO的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。

①压强为p₁p₂(填“>”、“<”或“=”)。

②在起始T₁、p₁条件下，2L恒容容器中，反应的平衡常数K=(mol/L)^-2。该反应在A、B、C三点条件下的平衡常数K_A、K_B和K_C的大小关系为：。

综合题困难