【文章內(nèi)容簡介】 器中，按如下方式加入反應(yīng)物，10min后達到平衡。容器甲乙反應(yīng)物投入量1molCO3molH2amolCObmolH2cmolCH3OH(g)、cmolH2O(g)(a、b、c均不為零)，則反應(yīng)10min內(nèi)甲容器中以CH3OH(g)表示的化學(xué)反應(yīng)速率為__，此溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為__(保留兩位小數(shù))；要使平衡后乙容器與甲容器中相同組分的體積分數(shù)相等，且起始時維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，則乙容器中c的取值范圍為__。（3）氫氣可將CO2還原為甲烷，反應(yīng)為CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。ShyamKattel等結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了在Pt/SiO2催化劑表面上CO2與H2的反應(yīng)歷程，前三步歷程如圖所示其中吸附在Pt/SiO2催化劑表面用“”標(biāo)注，Ts表示過渡態(tài)。物質(zhì)吸附在催化劑表面，形成過渡態(tài)的過程會__(填“放出熱量”或“吸收熱量”)；反應(yīng)歷程中最小能壘(活化能)步驟的化學(xué)方程式為__?！敬鸢浮? 高溫 BD L1min1 c1 吸收熱量 OH+H== H2O(g) 【解析】【分析】（1）①根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)I的?H1；②根據(jù)復(fù)合判據(jù)分析。③根據(jù)平衡標(biāo)志分析；（2）①由圖象可知，T2溫度下反應(yīng)速率快，所以T2T1；升高溫度，平衡時甲醇的物質(zhì)的量減小；②利用三段式計算反應(yīng)速率和平衡常數(shù)；利用極值法判斷c的取值范圍；（3）根據(jù)圖象可知，吸附態(tài)的能量小于過渡態(tài)；活化能最小的過程是CO、OH、H+3H2(g)生成CO+3H2(g)+H2O?！驹斀狻浚?）①反應(yīng)I：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ?H1反應(yīng)II：NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ?H2=+根據(jù)蓋斯定律I+II得總反應(yīng)：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ?H3=，所以?H1=；②NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ?H0，氣體物質(zhì)的量增大?S0，根據(jù)復(fù)合判據(jù)，一般在高溫條件下有利于該反應(yīng)的進行；③，容器中氣體物質(zhì)始終是NH3(g)、CO2且物質(zhì)的量比等于2:1，所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是定值，平均相對分子質(zhì)量不再變化，不一定平衡，故不選A；，正反應(yīng)氣體物質(zhì)的量減小，所以壓強是變量，容器內(nèi)氣體總壓強不再變化，一定達到平衡狀態(tài)，故選B；，正逆反應(yīng)的速率比等于系數(shù)比，v正(NH3)=2v逆(CO2)時達到平衡狀態(tài)，2v正(NH3)=v逆(CO2)時反應(yīng)沒有達到平衡狀態(tài)，故不選C；，氣體質(zhì)量減小，密度是變量，若容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化，一定達到平衡狀態(tài)，故選D；答案選BD；（2）①由圖象可知，T2溫度下反應(yīng)速率快，所以T2T1；升高溫度，平衡時甲醇的物質(zhì)的量減小，即升高溫度平衡逆向移動，?H0；②設(shè)達到平衡是，CO2轉(zhuǎn)化了xmol/L，根據(jù)三等式，有：，則，x=；反應(yīng)10min內(nèi)甲容器中以CH3OH(g)L1min1，；平衡后乙容器與甲容器中相同組分的體積分數(shù)相等，說明甲乙的平衡是等效的。該反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)反應(yīng)前后體積發(fā)生變化，在恒溫恒容的條件下，兩容器發(fā)生反應(yīng)達到等效平衡，則“一邊倒”后，加入的物質(zhì)完全相同。若CO2和H2完全反應(yīng)，則生成甲醇最大的量為1mol，達到平衡時，2=，c1；（3）根據(jù)圖象可知，吸附態(tài)的能量小于過渡態(tài)，所以物質(zhì)吸附在催化劑表面，形成過渡態(tài)的過程會吸收熱量；活化能最小的過程是CO、OH、H+3H2(g)生成CO+3H2(g)+H2O，反應(yīng)方程式是OH+H==H2O(g)?！军c睛】本題考查平衡標(biāo)志判斷、平衡圖象分析、化學(xué)平衡的計算，把握平衡三段式法計算為解答的關(guān)鍵，明確等效平衡原理利用，側(cè)重分析與計算能力的考查。8．已知：N2O4(g)2NO2(g) ΔH=＋52．70kJmol1（1）在恒溫、恒容的密閉容器中，進行上述反應(yīng)時，下列描述中，能說明該反應(yīng)已達到平衡的是___。A．v正(N2O4)=2v逆(NO2)B．容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化C．容器中氣體的密度不隨時間而變化D．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化（2）t℃恒溫下，在固定容積為2L的密閉容器中充入0．054molN2O4，30秒后達到平衡，測得容器中含n(NO2)=0．06mol，則t℃時反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K=___。若向容器內(nèi)繼續(xù)通入少量N2O4，則平衡___移動(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”)，再次達到平衡后NO2的體積分數(shù)__原平衡時NO2的體積分數(shù)(填“大于”、“小于”或“等于”)。（3）取五等份NO2，分別加入到溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)。反應(yīng)相同時間后，分別測定體系中NO2的百分含量(NO2%)，并作出其百分含量隨反應(yīng)溫度(T)變化的關(guān)系圖。下列示意圖中，可能與實驗結(jié)果相符的是___。【答案】BD 0．075molL1 向正反應(yīng)方向 小于 BD 【解析】【分析】（1）根據(jù)平衡標(biāo)志判斷；（2）K= ；增大反應(yīng)物的濃度平衡正向移動；（3）該反應(yīng)是體積減小的、放熱的可逆反應(yīng)，所以反應(yīng)達到平衡后，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，NO2的含量增大；【詳解】（1）A．反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率比等于系數(shù)比，所以2v正(N2O4)=v逆(NO2)時，反應(yīng)不平衡，故不選A；B． 反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不同，根據(jù)，平均相對分子質(zhì)量是變量，若容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化，反應(yīng)一定達到平衡狀態(tài)，故選B；C． 根據(jù)，反應(yīng)在恒容的密閉容器中進行，密度是恒量，容器中氣體的密度不隨時間而變化，反應(yīng)不一定達到平衡狀態(tài)，故不選C；D． 反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不同，分子數(shù)是變量，容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化，一定達到平衡狀態(tài)，故選D。答案選BD。（2） K==0．075molL1；增大反應(yīng)物的濃度平衡正向移動，若向容器內(nèi)繼續(xù)通入少量N2O4，則平衡向正反應(yīng)方向移動；再次達到平衡，相當(dāng)于加壓，N2O4轉(zhuǎn)化率減小，NO2的體積分數(shù)小于原平衡時NO2的體積分數(shù)；（3）A．該反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，NO2的含量增大，故A錯誤；B．若5個容器在反應(yīng)相同時間下，均已達到平衡，因為該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡向逆反應(yīng)方向移動，NO2的百分含量隨溫度升高而升高，故B正確；C．該反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，NO2的含量增大，故C錯誤；D．若5個容器中有未達到平衡狀態(tài)的，那么溫度越高，反應(yīng)速率越大，會出現(xiàn)溫度高的NO2轉(zhuǎn)化得快，導(dǎo)致NO2的百分含量少的情況，在D圖中轉(zhuǎn)折點為平衡狀態(tài)，轉(zhuǎn)折點左側(cè)為未平衡狀態(tài)，右側(cè)為平衡狀態(tài)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，故D正確。答案選BD。9．某溫度下，在一個2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，填寫下列空白：（1）從開始至2min，X的平均反應(yīng)速率為__。（2）該反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)在甲、乙兩個相同容器內(nèi)同時進行，分別測得甲中v(X)=9molL1min1，乙中v(Y)=L1s1，則___中反應(yīng)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(xué)反應(yīng)速率將___，若加入適合的催化劑，Y的化學(xué)反應(yīng)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(yīng)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(nèi)消耗X的物質(zhì)的量）：（單位時間內(nèi)消耗Z的物質(zhì)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(yīng)開始到達到平衡，X、Y的物質(zhì)的量減少，應(yīng)為反應(yīng)物，Z的物質(zhì)的量增加，應(yīng)為生成物，從反應(yīng)開始到第2分鐘反應(yīng)到達平衡狀態(tài)，X、，物質(zhì)的量的變化量之比為3:1:2，物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則化學(xué)方程式為3X+Y2Z，結(jié)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(yīng)速率為=(L?min)；(2)從反應(yīng)開始到第2分鐘反應(yīng)到達平衡狀態(tài)，X、，物質(zhì)的量的變化量之比為3:1:2，物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則化學(xué)方程式為3X+Y2Z；(3)1min時，反應(yīng)正向進行，則正逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為：v(正)＞v(逆)，2min時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，此時v(正)=v(逆)；(4)甲中v(X)=9molL1min1，當(dāng)乙中v(Y)=L1s1時v(X)=3 v(Y)= L1s1=90molL1min1，則乙中反應(yīng)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(nèi)壓強增大，但X、Y、Z的濃度均不變，則X的化學(xué)反應(yīng)速率將不變；若加入適合的催化劑，Y的化學(xué)反應(yīng)速率將變大；(4)a．X、Y、Z三種氣體的濃度相等，與起始量、轉(zhuǎn)化率有關(guān)，不能判定平衡，故a錯誤；b．氣體混合物物質(zhì)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(yīng)已經(jīng)停止不能判斷是平衡狀態(tài)，故c錯誤；d．反應(yīng)速率v(X):v(Y)=3:1，不能說明正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，不能判定平衡，故d錯誤；e．(單位時間內(nèi)消耗X的物質(zhì)的量)：(單位時間內(nèi)消耗Z的物質(zhì)的量)=3:2，說明X的正、逆反應(yīng)速率相等，為平衡狀態(tài)，故e正確；f．混合氣體的質(zhì)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(xué)平衡的標(biāo)志有直接標(biāo)志和間接標(biāo)志兩大類。一、直接標(biāo)志：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率，注意反應(yīng)速率的方向必須有正向和逆向。同時要注意物質(zhì)之間的比例關(guān)系，必須符合方程式中的化學(xué)計量數(shù)的比值。二、間接標(biāo)志：①各物質(zhì)的濃度不變；②各物質(zhì)的百分含量不變；③對于氣體體積前后改變的反應(yīng)，壓強不變是平衡的標(biāo)志；④對于氣體體積前后不改變的反應(yīng)，壓強不能做標(biāo)志；⑤對于恒溫恒壓條件下的反應(yīng)，氣體體積前后改變的反應(yīng)密度不變是平衡標(biāo)志；⑥對于恒溫恒容下的反應(yīng)，有非氣體物質(zhì)的反應(yīng)，密度不變是平衡標(biāo)志。10．恒溫恒容下，將2mol A氣體和1mol B氣體通入體積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋B(g)=xC(g)＋2D(s)，2 min達平衡， ，L－1。(1)從開始反應(yīng)至達到平衡狀態(tài)，生成B的平均反應(yīng)速率為________。(2)x＝________。(3)A的轉(zhuǎn)化率與B的轉(zhuǎn)化率之比為________。(4)下列各項可作為該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是________。A．D的質(zhì)量不再變化 B．壓強