向一个容积为2 L的密闭容器中充入4 mol·L-1 A和6 mol·L-1 B，在恒温恒容下发生反应：，经5 min后达到平衡状态，测得A的浓度为2 mol·L-1、测得D的化学反应速率为。

1. 向一个容积为2 L的密闭容器中充入4 mol·L^-1 A和6 mol·L^-1 B，在恒温恒容下发生反应： $\text{[math]}$ ，经5 min后达到平衡状态，测得A的浓度为2 mol·L^-1、测得D的化学反应速率为 $\text{[math]}$ 。

(1) 到达平衡前 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”或者“<”)，到达平衡后 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”、“<”或者“=”)。

(2) D的化学计量数x为。

(3) 反应开始至平衡时，以B的浓度变化表示该反应的平均速率 $\text{[math]}$ 。

(4) 到达平衡后A的转化率为。

(5) 该条件下反应一段时间，下列能说明反应达到平衡状态的是____。 A. 气体的密度保持不变 B. 气体的压强保持不变 C. $\text{[math]}$ D. B与C浓度保持不变

(6) 反应前与到达平衡后的压强之比为。

【考点】

化学反应速率; 化学平衡状态的判断;

【答案】

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综合题普通

1. 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

2. 碳及其化合物在生产、生活中有广泛的应用，按要求回答下列问题：

(1)如图是将碳棒和锌片通过导线相连，置于稀硫酸中。

①该装置工作时，溶液中的 $\text{[math]}$ 向极(填“C”或“Zn”)移动；电子沿导线流入极(填“C”或“Zn”)

②写出该电池的总反应式：。

③若电路中有1mol电子发生了转移，则正极产生L气体(标准状况下)。

(2) $\text{[math]}$ 可通过反应 $\text{[math]}$ 转化成有机物实现碳循环。一定条件下，在体积为1L的密闭容器中，充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，测得 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的浓度随时间变化如图所示。

①下列可以表明该反应达到化学平衡状态的是。

a.气体密度不再改变 b.气体压强不再改变

c. $\text{[math]}$ 的浓度不再改变 d.单位时间消耗 $\text{[math]}$ 的同时，消耗 $\text{[math]}$

②为了提高该反应的速率，除了采用合适的催化剂之外，还可以采取的措施是(填一项即可)。

③从0min到3min内， $\text{[math]}$ mol(L·min)。

④平衡时混合气体中 $\text{[math]}$ 的体积分数是。

综合题普通

3. “碳达峰・碳中和”是我国社会发展重大战略之一， $\text{[math]}$ 甲烷化技术是 $\text{[math]}$ 循环再利用最有效的技术之一。

(1) 一定温度下，向容积为 $\text{[math]}$ 的密闭容器中通入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，反应过程中各物质的量随时间变化的曲线如图所示：

①该反应的化学反应方程式：。

② $\text{[math]}$ 的平均反应速率是。

③下列措施能增大该反应的反应速率的是(填编号)。

A．分离出产物水　　　　　B．恒容条件下充入 $\text{[math]}$

C．升高体系温度　　　　D．恒容条件下充入 $\text{[math]}$

④若向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生上述反应，下列条件不能判断反应达到平衡状态的是(填编号)。

A．容器内压强不变　　　　　　　　B．混合气体的密度保持不变

C． $\text{[math]}$ 的体积分数保持不变　　　D． $\text{[math]}$

(2) 甲烷磷酸燃料电池是当前商业化发展最快的一种燃料电池。该电池使用浓磷酸作电解质，浓磷酸通常位于碳化硅基质中。其工作原理如图所示：

①该装置的能量转化形式为：。

②该电池工作时的外电路电流方向是从(“电极a到电极b”或“电极b到电极a”)。

③写出电极a的电极反应式。

综合题普通