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    5．在恒定温度t℃，2L恒容密闭容器中发生反应aA（g）+bB（g）?cC（g），容器中A、B、C物质的量变化如图所示，回答下列问题：
    （1）该化学方程式中a：b：c为2：1：2，t℃时该反应的化学平衡常数K的值为0.31．（保留2位小数）
    （2）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是增大了B的物质的量（用文字表达），平衡向右移动（填“左”，“右”或“不移动”），反应重新达平衡时，B的体积分数将增大 （填“增大”、“减小”或“不变”）．
    （3）10min到15min的曲线变化的原因可能是使用了催化剂．

    分析 （1）由图象可知，15min达到平衡，反应物A物质的量变化0.2mol，B变化物质的量0.1mol，C变化物质的量0.2mol，化学方程式的计量数之比等于A、B、C发生反应的物质的量之比；结合平衡状态下物质的平衡浓度计算反应的平衡常数；
    （2）据图判断，反应进行至20min时B的量突然增大，A的物质的量减小，C物质的量增大，依据化学平衡影响因素分析，平衡正向进行，A的转化率增大；
    （3）10min到15min的曲线变化，是AB物质的量减小，C的物质的量增大，反应速率增大，但最后达到相同的平衡状态，说明可能的原因是催化剂的作用．

    解答 解：（1）依据图象分析判断，15min达到平衡，反应物A物质的量变化0.2mol，B变化物质的量0.1mol，C变化物质的量0.2mol，化学方程式的计量数之比等于ABC发生反应的物质的量之比，a：b：c=0.2：0.1：0.2=2：1：2；
    平衡状态下A、B、C的浓度为：c（A）=$\frac{0.8mol}{2L}$=0.4mol/L，c（B）=$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L，c（C）=$\frac{0.2mol}{2L}$=0.1mol/L，该反应的平衡常数为：K=$\frac{{c}^{2}（C）}{{c}^{2}（A）•c（B）}$=$\frac{0．{1}^{2}}{0．{4}^{2}0.2}$=0.31，
    故答案为：2：1：2；0.31；
    （2）反应进行到20 min时，B的物质的量突然增大，A和C的物质的量瞬时不变，所以是增大了B的量，增大B的量，平衡向右移动；由于增大了B的物质的量，重新达到平衡时B的体积分数会增大，
    故答案为：增大了B的物质的量；右；增大；
    （3）10min到15min的曲线变化，是AB物质的量减小，C的物质的量增大，反应速率增大，但最后达到相同的平衡状态，说明改变的 条件是加入了催化剂，改变反应速率不改变化学平衡，
    故答案为：使用了催化剂．

    点评 本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，明确图象曲线变化的含义为解答关键，注意掌握化学平衡及其影响，试题培养了学生的化学计算能力．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．某化学反应进行到一定程度时，达到化学平衡状态，则该反应一定是（　　）
    A．所有的化学反应B．可逆反应
    C．氧化还原反应D．气体物质之间的反应

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    16．氨、烧碱在工农业生产和工业废水处理中具有广泛用途．回答下列问题：
    （1）工业上制取硝酸的第一步是以氨和空气为原料，用铂一铑合金网为催化剂，在氧化炉中（温度为800℃）进行氨催化氧化反应．该反应的氧化产物为一氧化氮（填名称）．
    （2）某工业废水中含有Mg2+、Cu2+等离子．取一定量的该工业废水，向其中滴加烧碱溶液，当Mg（OH）2开始沉淀时，溶液中$\frac{{c（C{U^{2+}}）}}{{c（M{g^{2+}}）}}$为1.2×10-9．已知Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20．
    （3）已知反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）的△H=-92.2kJ•mol-1，1mol-1N2（g），1molH2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收944.6Kj、436Kj的能量，则1molNH3（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为1172.4Kj．
    （4）Fritz Haber 研究了下列反应：N2（g）+3h2?2NH3（g）
    在500℃、20MPa时，将N2和H2通入到体积为2L的密闭容器中，反应过程中各种物质的物质的量变化如图所示：
    ①在0～10min内，平均反应速率υ（NH3）=0.005mol/（L．min）
    ②在10～20min内，各物质浓度变化的原因可能是加了催化剂（填“加了催化剂”或“降低温度”），其判断理由是10-20min内，N2、H2、NH3的物质的量变化大于0-10min内的变化程度，后10min的平均反应速率大于钱10min内的平均反应速率，缩小体积相当于增大压强，应该反应物的速率增加倍数大，降低温度，应该反应速率减小，增加NH3物质的量，逆反应速率增加的倍数大，故只有使用催化剂符合
    ③温度和密闭容器的容积一定时，当容器内的总压强不再随时间而变化，反应是否达到了化学平衡状态？是（填“是”或“否”）其判断理由是反应为气体体积减小的反应，反应前后气体体积发生变化，温度和密闭容器的容积一定时，压强之比等于气体物质的量之比，压强不变说明反应达到平衡状态
    ④500℃时，该反应的平衡常数K的计算式为$\frac{（\frac{0.3mol}{2L}）^{2}}{\frac{0.25mol}{2L}×（\frac{0.15mol}{2L}）^{3}}$（不需要算出结果，）NH3的体积分数是42.86%（保留两位小数）

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2（g）+O2 （g）?2SO3（g） （△H＜0）
    （1）写出该反应的化学平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）c（{O}_{2}）}$．
    （2）降低温度，该反应K值增大，二氧化硫转化率增大（以上均填增大、减小或不变）．
    （3）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是增加了氧气的浓度（或通入氧气）．
    （4）10min到15min的曲线变化的原因可能是ab（填写编号）．
    a．加了催化剂  b．缩小容器体积 c．降低温度  d．增加SO3的物质的量．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    20．工业上可以以煤和水为原料通过一系列转化变为清洁能源氢气或工业原料甲醇．
    （1）用煤制取氢气的反应是：C（s）+2H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ CO2（g）+2H2（g）△H＞0
    若已知碳的燃烧热a和氢气的燃烧热b不能（填“能”或“不能”）求出上述反应的△H．若能则求出其△H（若不能请说明理由）：因为上述反应与氢气燃烧热的反应中水的状态不同．
    （2）工业上也可以仅利用上述反应得到的CO2和H2进一步合成甲醇，反应方程式为：
    CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0，
    在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3 mol H2进行上述反应．测得CO2和CH3OH（g）浓度随时间变化如图1所示．
    ⅰ．该温度下的平衡常数为5.33．10min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1mol CO2（g）和1mol H2O（g），则平衡正向（填“正向”、“逆向”或“不”）移动．
    ⅱ．对于基元反应aA+bB?cC+dD而言，其某一时刻的瞬时速率计算公式如下：正反应速率为V正=k正•c（A）a•c（B）b；逆反应速率为V逆=k逆•c（C）c•c（D）d其中k正、k逆为速率常数．求该反应进行到第10min时k逆：k正=3：16．
    （3）工业上利用水煤气合成甲醇燃料，反应为CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＜0．在一定条件下，将l mol CO和2mol H2通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件（温度或压强）时，CH3OH的体积分数φ（CH3OH）变化趋势如图2所示：
    ①平衡时，M点CH3OH的体积分数为10%．则CO的转化率为25%．
    ②X轴上a点的数值比b点小（填“大”或“小”）．Y轴表示温度（填“温度”或“压强”），判断的理由是随着Y值的增加，CH3OH的体积分数φ（CH3OH）减小，平衡逆向移动，故Y表示温度．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    10．实验室有五瓶标签已损坏的试剂，分别盛有碳酸钾溶液、稀硝酸、AgNO3溶液、盐酸、氯化钡溶液，为了确定各瓶中的试剂，现将它们任意编号为A、B、C、D、E，用小试管各盛少量多次进行两两混合反应，反应现象为：A与B、A与E产生沉淀，B与D、B与E产生沉淀，C与E、D与E产生气体，而C与D无反应现象．
    （1）请推断出各试剂瓶中所盛试剂为（填写溶质的化学式）：ABaCl2、BAgNO3、CHNO3、DHCl、EK2CO3
    （2）请写出B与E混合后反应的离子方程式：2Ag++CO32-=Ag2CO3↓．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    17．用氮化硅（Si3N4）陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率．工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：
    3SiCl4（g）+2N2（g）+6H2（g）?Si3N4（s）+12HCl（g）△H＜0  完成下列填空：
    （1）在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2L，3min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80g，则H2的平均反应速率0.02 mol•（L•min）-1；该反应的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{12}（HCl）}{{c}^{6}（{H}_{2}）{c}^{2}（{N}_{2}）{c}^{3}（SiC{l}_{4}）}$．
    （2）上述反应达到平衡后，下列说法正确的是bd．
    a．其他条件不变，压强增大，平衡常数K减小
    b．其他条件不变，温度升高，平衡常数K减小
    c．其他条件不变，增大Si3N4物质的量，平衡向左移动
    d．其他条件不变，增大HCl物质的量，平衡向左移动
    （3）将0.050mol SO2（g）和0.030mol O2（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）在一定条件下达到平衡，测得c（SO3）=0.040mol/L．计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率（写出计算过程）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．2009年10月15日新华社报道：全国农村应当在“绿色生态•美丽多彩•低碳节能•循环发展”的理念引导下，更快更好地发展“中国绿色村庄”，参与“亚太国际低碳农庄”建设．可见“低碳循环”已经引起了国民的重视，试回答下列问题：
    （1）．煤的气化和液化可以提高燃料的利用率．
    已知25℃、101kPa时：
    ①C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO（g）△H=-126.4kJ/mol
    ②2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6kJ/mol
    ③H2O（g）═H2O（l）△H=-44kJ/mol
    则在25℃、101kPa时：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=+115.4kJ•mol-1．
    （2）．高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g）△H＞0
    已知在1 100℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263．
    ①该反应的化学平衡常数表达式为$\frac{c（C{O}_{2}）}{c（CO）}$
    温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值增大（填“增大”“减小”或“不变”）．
    ②1 100℃时测得高炉中，c（CO2）=0.025mol/L，c（CO）=0.1mol/L，则在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态？否（填“是”或“否”），反应向因为Qc=$\frac{c（C{O}_{2}）}{c（CO）}$=0.25＜K=0.263（填“正”或“逆”） 方向进行．
    （3）．目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇，有关反应为：
    CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol．
    现向体积为1L的容积固定的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，反应过程中测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间的变化如图所示．
    ①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=0.225mol/（L•min）．
    ②下列措施能使$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（C{O}_{2}）}$ 增大的是BD（填字母）．
    A．升高温度      B．再充入H2 C．再充入CO2 D．将H2O（g）从体系中分离
    E．充入He（g），使体系压强增大      F．若维持容器内压强不变，充入He（g）
    （4）有人提出，可以设计反应2CO=2C+O2（△H＞0、△S＜0）来消除CO的污染．请你判断是否可行并说出理由否，该反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．下列反应的离子方程式书写不正确的是（　　）
    A．向Ba（OH）2溶液中逐滴加入NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全：Ba2++2OH-+H++SO42-+NH4+=BaSO4↓+NH3•H2O+H2O
    B．硫化钠的水解：S2-+2H2O?H2S+2OH-
    C．向Fe（NO3）3溶液中加入过量的HI溶液：Fe3++3NO3-+10I-+12H+=5I2+Fe2++3NO↑+6H2O
    D．NaHCO3溶液中滴加少量澄清石灰水：2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-

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