【文章內容簡介】 d．容器中密度不變 e．2個C＝O斷裂的同時有3個H－H斷裂（4）將燃煤廢氣中的CO2轉化為二甲醚的反應原理為：2CO2（g） + 6H2（g） CH3OCH3（g） + 3H2O（g）。已知一定條件下，該反應中CO2的平衡轉化率隨溫度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的變化曲線如圖，若溫度不變，提高投料比n(H2)/n(CO2)，則K將__________；該反應△H_________0（填“＞”、“＜”或“=”）。【答案】Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+ 3CO2（g）△H=+4OH=CO32+2H2O ＞ ＜c≤1 bd 不變 ＜ 【解析】【分析】(1)已知：①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+，②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+，根據蓋斯定律有①②3可得；(2)根據原電池負極失去電子發(fā)生氧化反應結合電解質環(huán)境可得；(3)①Ⅱ比Ⅰ的甲醇的物質的量少，根據K= 判斷；②根據平衡三段式求出甲中平衡時各氣體的物質的量，然后根據平衡后乙與甲中相同組分的體積分數相等，且起始時維持反應逆向進行來判斷范圍；③根據化學平衡狀態(tài)的特征分析；(4)由圖可知，投料比一定，溫度升高，CO2的平衡轉化率減小，根據溫度對化學平衡的影響分析可得?！驹斀狻?1)已知：①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+，②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+，根據蓋斯定律有①②3，得到熱化學方程式：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=；(2)CO與空氣可設計成燃料電池(以KOH溶液為電解液)，負極電極反應為：CO2e+4OH=CO32+2H2O；(3)①Ⅱ比Ⅰ的甲醇的物質的量少，則一氧化碳和氫氣的物質的量越多，根據K= 可知，平衡常數越小，故KⅠ＞KⅡ；② ，即(42x)247。4=，解得x=；依題意：甲、乙為等同平衡，且起始時維持反應逆向進行，所以全部由生成物投料，c的物質的量為1mol，c ，所以c的物質的量為：＜n(c)≤1mol；③a．反應在恒壓容器中進行，容器中壓強始終不變，故a錯誤；b．反應開始，減少，H2的體積分數不變時，反應平衡，故b正確；c．c(H2)與c(CH3OH)的關系與反應進行的程度有關，與起始加入的量也有關，所以不能根據它們的關系判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，故c錯誤；d．根據ρ=，氣體的質量不變，反應開始，體積減小，容器中密度不變時達到平衡，故d正確；e．C=O斷裂描述的正反應速率，HH斷裂也是描述的正反應速率，故e錯誤；故答案為：bd；(4)由圖可知，投料比一定，溫度升高，CO2的平衡轉化率減小，說明溫度升高不利于正反應，即正反應為放熱反應△H＜0；K只與溫度有關，溫度不變，提高投料比，K不變?！军c睛】注意反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，必須是同一物質的正逆反應速率相等；反應達到平衡狀態(tài)時，平衡時各種物質的物質的量、濃度等不再發(fā)生變化，此類試題中容易發(fā)生錯誤的情況往往有：平衡時濃度不變，不是表示濃度之間有特定的大小關系；正逆反應速率相等，不表示是數值大小相等；對于密度、相對分子質量等是否不變，要具體情況具體分析等。8．在2L密閉容器內，800℃時反應2NO(g)+O2(g)→2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如表：時間/s012345n(NO)/mol(1)上述反應_____(填“是”或“不是”)可逆反應。(2)如圖所示，表示NO2變化曲線的是____。用O2表示0～1s內該反應的平均速率v=____。(3)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是____(填字母)。a．v(NO2)=2v(O2) b．容器內壓強保持不變c．v逆(NO)=2v正(O2) d．容器內密度保持不變【答案】是 b (Ls) bc 【解析】【分析】(1)從表中數據可看出，反應進行3s后，n(NO)始終保持不變，從而可確定上述反應是否為可逆反應。(2)利用圖中數據，結合化學反應，可確定表示NO2變化的曲線。從表中數據可以得出，0～1s內，?n(NO)=，則可計算出用O2表示0～1s內該反應的平均速率v。(3)a．不管反應進行到什么程度，總有v(NO2)=2v(O2)；b．因為反應前后氣體分子數不等，所以平衡前容器內壓強始終發(fā)生改變；c．v逆(NO)=2v正(O2)表示反應方向相反，且數值之比等于化學計量數之比；d．容器內氣體的質量不變，容器的體積不變，所以容器內密度保持不變?！驹斀狻?1)從表中數據可看出，反應進行3s后，n(NO)= ，且始終保持不變，從而可確定上述反應是可逆反應。答案為：是；(2)從圖中可看出，?n(NO)=，結合化學反應，可確定?n(NO2)=，從而確定表示NO2變化的是曲線b。從表中數據可以得出，0～1s內，?n(NO)=，則可計算出用O2表示0～1s內該反應的平均速率v==(Ls)。答案為：b； (Ls)；(3)a．不管反應進行到什么程度，總有v(NO2)=2v(O2)，所以不一定達平衡狀態(tài)，a不合題意；b．因為反應前后氣體分子數不等，所以平衡前容器內壓強始終發(fā)生改變，當壓強不變時，反應達平衡狀態(tài)，b符合題意；c．v逆(NO)=2v正(O2)表示反應方向相反，且數值之比等于化學計量數之比，則此時反應達平衡狀態(tài)，c符合題意；d．容器內氣體的質量不變，容器的體積不變，所以容器內密度保持不變，所以當密度不變時，反應不一定達平衡狀態(tài)，d不合題意；故選bc。答案為：bc?！军c睛】用體系的總量判斷平衡狀態(tài)時，應分析此總量是常量還是變量，常量不能用來判斷平衡狀態(tài)，變量不變時反應達平衡狀態(tài)。9．某溫度下，在一個2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據圖中數據，填寫下列空白：（1）從開始至2min，X的平均反應速率為__。（2）該反應的化學方程式為___。（3）1min時，v（正）__v（逆），2min時，v（正）__v（逆）。（填“”或“”或“=”）。（4）上述反應在甲、乙兩個相同容器內同時進行，分別測得甲中v(X)=9molL1min1，乙中v(Y)=L1s1，則___中反應更快。（5）若X、Y、Z均為氣體，在2min時，向容器中通入氬氣（容器體積不變），X的化學反應速率將___，若加入適合的催化劑，Y的化學反應速率將___。（填“變大”或“不變”或“變小”）。（6）若X、Y、Z均為氣體（容器體積不變），下列能說明反應已達平衡的是___。、Y、Z三種氣體的濃度相等(X)︰v(Y)=3︰1e.（單位時間內消耗X的物質的量）：（單位時間內消耗Z的物質的量）=3︰2【答案】?L1?min1 3X+Y2Z ＞ = 乙 不變 變大 be 【解析】【分析】由圖可知，從反應開始到達到平衡，X、Y的物質的量減少，應為反應物，Z的物質的量增加，應為生成物，從反應開始到第2分鐘反應到達平衡狀態(tài)，X、，物質的量的變化量之比為3:1:2，物質的量變化之比等于化學計量數之比，則化學方程式為3X+Y2Z，結合v=及平衡的特征“等、定”及衍生的物理量來解答?！驹斀狻?1)從開始至2min，X的平均反應速率為=(L?min)；(2)從反應開始到第2分鐘反應到達平衡狀態(tài)，X、，物質的量的變化量之比為3:1:2，物質的量變化之比等于化學計量數之比，則化學方程式為3X+Y2Z；(3)1min時，反應正向進行，則正逆反應速率的大小關系為：v(正)＞v(逆)，2min時，反應達到平衡狀態(tài)，此時v(正)=v(逆)；(4)甲中v(X)=9molL1min1，當乙中v(Y)=L1s1時v(X)=3 v(Y)= L1s1=90molL1min1，則乙中反應更快；(5)若X、Y、Z均為氣體，在2min時，向容器中通入氬氣(容器體積不變)，容器內壓強增大，但X、Y、Z的濃度均不變，則X的化學反應速率將不變；若加入適合的催化劑，Y的化學反應速率將變大；(4)a．X、Y、Z三種氣體的濃度相等，與起始量、轉化率有關，不能判定平衡，故a錯誤；b．氣體混合物物質的量不再改變，符合平衡特征“定”，為平衡狀態(tài)，故b正確；c．平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡，速率不等于0，則反應已經停止不能判斷是平衡狀態(tài)，故c錯誤；d．反應速率v(X):v(Y)=3:1，不能說明正反應速率等于逆反應速率，不能判定平衡，故d錯誤；e．(單位時間內消耗X的物質的量)：(單位時間內消耗Z的物質的量)=3:2，說明X的正、逆反應速率相等，為平衡狀態(tài)，故e正確；f．混合氣體的質量始終不變，容器體積也不變，密度始終不變，則混合氣體的密度不隨時間變化，無法判斷是平衡狀態(tài)，故f錯誤；故答案為be?！军c睛】化學平衡的標志有直接標志和間接標志兩大類。一、直接標志：正反應速率=逆反應速率，注意反應速率的方向必須有正向和逆向。同時要注意物質之間的比例關系，必須符合方程式中的化學計量數的比值。二、間接標志：①各物質的濃度不變；②各物質的百分含量不變；③對于氣體體積前后改變的反應，壓強不變是平衡的標志；④對于氣體體積前后不改變的反應，壓強不能做標志；⑤對于恒溫恒壓條件下的反應，氣體體積前后改變的反應密度不變是平衡標志；⑥對于恒溫恒容下的反應，有非氣體物質的反應，密度不變是平衡標志。10．為了減輕大氣污染，可在汽車尾氣排放處加裝“催化凈化器”裝置。（1）通過“催化凈化器”的CO、NO在催化劑和高溫作用下可發(fā)生可逆反應，轉化為參與大氣循環(huán)的無毒混合氣體，寫出該反應的化學方程式：__。（2）在一定溫度下，向1L密閉恒容容器中充入1molNO、2molCO，發(fā)生上述反應，10s時反應達到平衡。請回答下列問題：①前10s內平均反應速率v(CO)=___。②在該溫度下反應的平衡常數K=___。③關于上述反應，下列敘述正確的是___(填字母)。A．達到平衡時，移走部分CO2，平衡將向右移動，正反應速率加快B．擴大容器的體積，平衡將向右移動C．在相同的條件下