【正文】 _________ 124Ⅲ350__________________ 124請(qǐng)?jiān)谏媳砀裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。【答案】4s K= 104mol/(Ls) C、D 280 10—3 10—3 10—3 10—3 【解析】【分析】(1)根據(jù)表格可知當(dāng)時(shí)間達(dá)到4s時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；(2)平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值；(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可計(jì)算出前2s內(nèi)NO的平均反應(yīng)速率，再利用速率之比等于計(jì)量數(shù)之比計(jì)算出前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)；(4)提高NO轉(zhuǎn)化率只需讓平衡正向移動(dòng)即可，由此分析判斷。(5) 該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，在相同溫度、NO和CO初始濃度相同時(shí)，可根據(jù)催化劑的比表面積的大小驗(yàn)證其對(duì)反應(yīng)速率的影響，當(dāng)NO和CO初始濃度相同，催化劑的比表面積相同時(shí)，可根據(jù)不同的溫度驗(yàn)證其對(duì)反應(yīng)速率的影響?！驹斀狻?1)根據(jù)表格可知當(dāng)時(shí)間達(dá)到4s時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；(2)平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，即K=；(3)104=104 mol/L，因此v(NO)==104mol/(L﹒s)，速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，因此v(N2)=104mol/(L﹒s)=104mol/(L﹒s)；(4)A. 選用更有效的催化劑只能使反應(yīng)速率加快，但平衡不移動(dòng)，不能提高NO轉(zhuǎn)化率，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B. 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高反應(yīng)體系的溫度，平衡向吸熱的方向移動(dòng)，即平衡逆向移動(dòng)，不能提高NO轉(zhuǎn)化率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C. 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低反應(yīng)體系的溫度，平衡向放熱的方向移動(dòng)，即平衡正向移動(dòng)，提高了NO轉(zhuǎn)化率，C項(xiàng)正確；D. 縮小容器的體積，相當(dāng)于增大了壓強(qiáng)，平衡向體積縮小的方向移動(dòng)，即平衡正向移動(dòng)，提高了NO轉(zhuǎn)化率，D項(xiàng)正確；答案選CD；(5) 該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，在相同溫度、NO和CO初始濃度相同時(shí)，可根據(jù)催化劑的比表面積的大小驗(yàn)證其對(duì)反應(yīng)速率的影響，因此第II組實(shí)驗(yàn)中，溫度為280℃，103 molL1，103 molL1；當(dāng)NO和CO初始濃度相同，催化劑的比表面積相同時(shí)，可根據(jù)不同的溫度驗(yàn)證其對(duì)反應(yīng)速率的影響，因此第III組實(shí)驗(yàn)中，溫度為350℃，103 molL1，103 molL1?！军c(diǎn)睛】“變量控制”實(shí)驗(yàn)探究題的考查形式：(1)以表格的形式給出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生找出每組數(shù)據(jù)的變化對(duì)反應(yīng)的影響；(2)給出影響化學(xué)反應(yīng)的幾種因素，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析各因素對(duì)反應(yīng)的影響。分析過程中要注意：對(duì)變量要進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，組合的一般原則是“變一定多”，即保持其他變量不變，改變其中一個(gè)變量的值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定數(shù)據(jù)，通過系列實(shí)驗(yàn)，找出變量對(duì)反應(yīng)的影響14．T℃時(shí)在2L密閉容器中使X(g)與Y(g)發(fā)生反應(yīng)生成Z(g)。反應(yīng)過程中X、Y、Z的物質(zhì)的量變化如圖1所示，3分鐘時(shí)達(dá)到平衡；若保持其他條件不變，溫度分別為T1和T2時(shí)，Y的體積百分含量與時(shí)間的關(guān)系如圖2所示。（1）容器中發(fā)生的反應(yīng)可表示為___________________________（2）反應(yīng)進(jìn)行的前3 min內(nèi)，用X表示的反應(yīng)速率 v(X)＝____________（3）保持其他條件不變，升高溫度，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K將____________（填“變大”、“減小”或“不變”）（4）①若改變反應(yīng)條件，使反應(yīng)進(jìn)程如圖3所示，則改變的條件是____________②一定條件下的密閉容器中，該反應(yīng)達(dá)到平衡，要提高氣體Y的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是__________（填字母代號(hào)）。a．高溫高壓 b．加入催化劑c．減少Z的濃度 d．增加氣體Y的濃度【答案】3X(g)+ Y(g)2Z(g) mol/(L? min) 變大 加入催化劑 a c 【解析】【分析】由圖1中的信息可知，X和Y是反應(yīng)物、Z是生成物，3分鐘時(shí)達(dá)到平衡，、 mol、 mol，其變化量之比為3:1:2。由圖2中信息可知，T2＞T1，溫度升高化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。由圖3中的信息可知，在該反應(yīng)條件下，到達(dá)平衡的時(shí)間減少了，平衡狀態(tài)與圖1中的相同?！驹斀狻浚?）由圖1中的信息可知，X和Y是反應(yīng)物、Z是生成物，3分鐘時(shí)達(dá)到平衡，、 mol、 mol，其變化量之比為3:1:2，故容器中發(fā)生的反應(yīng)可表示為3X(g)+ Y(g)2Z(g)。（2）反應(yīng)進(jìn)行的前3 min內(nèi)，用X表示的反應(yīng)速率 v(X)＝ mol/(L? min)。（3）由圖2中信息可知，T2＞T1，溫度升高化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。保持其他條件不變，升高溫度，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K將變大。（4）①若改變反應(yīng)條件，使反應(yīng)進(jìn)程如圖3所示，則在該反應(yīng)條件下，到達(dá)平衡的時(shí)間減少了，但是其平衡狀態(tài)與圖1中的相同，則改變的條件是加入催化劑。②一定條件下的密閉容器中，該反應(yīng)達(dá)到平衡，要提高氣體Y的轉(zhuǎn)化率： a．正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的吸熱反應(yīng)，故高溫高壓可以提高氣體Y的轉(zhuǎn)化率； b．加入催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)速率，不能提高氣體Y的轉(zhuǎn)化率；c．減少Z的濃度，可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故可提高氣體Y的轉(zhuǎn)化率； d．增加氣體Y的濃度可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但不能提高氣體Y的轉(zhuǎn)化率。綜上所述，可以采取的措施是ac。15．能源短缺是人類面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：反應(yīng)I： CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)+Q1 反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)+Q2 下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)I在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K) 溫度250℃300℃350℃K(1)在一定條件下將2 mol CO和6 mol H2充入2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)I，5分鐘后測(cè)得c(CO)= mol/L，計(jì)算此段時(shí)間的反應(yīng)速率（用H2表示）___________ mol/(Lmin)。(2)由表中數(shù)據(jù)判斷Q1 ___________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。(3)若容器容積不變，下列措施可提高反應(yīng)I中CO轉(zhuǎn)化率的是__________（選填編號(hào)）。a．充入CO，使體系總壓強(qiáng)增大 b．將CH3OH(g)從體系中分離 c．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大 d．原料氣循環(huán)使用(4)寫出反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=_____________；由于CO2化學(xué)惰性很大，因此找到合適的催化劑是實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)工業(yè)化的關(guān)鍵。該反應(yīng)使用催化劑無法達(dá)到的效果是_________（選填編號(hào)）。a．提高甲醇的單位時(shí)間產(chǎn)量 b．提高CO2的轉(zhuǎn)化率 c．縮短達(dá)到平衡所需時(shí)間【答案】(Lmin) b d b 【解析】【分析】(1)利用平衡時(shí)c(CO)= mol/L，求出CO的濃度變化量，利用化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系，可求出H2的濃度變化量，從而計(jì)算此段時(shí)間的反應(yīng)速率（用H2表示）。(2)利用溫度對(duì)平衡常數(shù)產(chǎn)生的影響，推斷Q1與0的關(guān)系。(3)a．充入CO，平衡正向移動(dòng)，但CO的轉(zhuǎn)化率減小；b．將CH3OH(g)從體系中分離，可促使平衡正向移動(dòng)；c．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大，對(duì)平衡無影響；d．原料氣循環(huán)使用，可增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。(4)反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值；a．催化劑可加快反應(yīng)速率，提高平衡前甲醇的單位時(shí)間產(chǎn)量；b．催化劑不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；c．催化劑可加快反應(yīng)速率，從而縮短達(dá)到平衡所需時(shí)間。【詳解】(1)平衡時(shí)c(CO)= mol/L，則CO的濃度變化量為1mol/，利用關(guān)系式：CO(g)——2H2(g)，從而求出此段時(shí)間的反應(yīng)速率（用H2表示）為=(Lmin)。答案為：(Lmin)；(2)從表中可以看出，溫度升高，K值減小，則平衡逆向移動(dòng)，所以Q10。答案為：；(3)a．充入CO，平衡正向移動(dòng)，但CO的轉(zhuǎn)化率減小，a不合題意；b．將CH3OH(g)從體系中分離，可促使平衡正向移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率增大，b符合題意；c．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大，對(duì)平衡無影響，CO的轉(zhuǎn)化率不變，c不合題意；d．原料氣循環(huán)使用，可增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，d符合題意；故選bd。答案為：bd；(4)反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，即K=；答案為：；a．催化劑可加快反應(yīng)速率，提高平衡前甲醇的單位時(shí)間產(chǎn)量，a不合題意；b．催化劑不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，也就是不能提高CO2的轉(zhuǎn)化率，b符合題意；c．催化劑可加快反應(yīng)速率，從而縮短達(dá)到平衡所需時(shí)間，c不合題意；故選b。答案為：b?！军c(diǎn)睛】在書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí)，我們應(yīng)注意：在氣相反應(yīng)體系中，若反應(yīng)物或生成物中存在非氣態(tài)物質(zhì)，則其不能出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達(dá)式中，否則會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。