I₂在KI溶液中存

在下列平衡：I₂(aq)＋I^－(aq)I₃^－(aq) △H =Q ，某I_2、、KI混合溶液中，I₃^－的物质的量浓度c(I₃^－)与温度T的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。下列说法正确的是                                       

A．反应 I₂(aq)＋I^－(aq)I₃^－(aq)  △H =Q的 Q＞0

B．若温度为T₁、T₂，反应的平衡常数分别为K₁、K₂则K₂＞K₁

C．若反应进行到状态D时，一定有v_正＞v_逆

D．状态A与状态B相比，状态A的c(I₂)大

（12分）

甲醇被称为2l世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用CH₄和H₂O为原料来制备甲醇。

（1）将1.0 mol CH₄和2.0 mol H₂O(g)通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应：

CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g)……Ⅰ，CH₄的转化率与温度、压强的关系如右图。

①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H₂表示的平均反应速率为      。

②图中的P₁     P₂（填“<”、“>”或“=”），100℃时平衡常数为     。

③在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将        (填“增大”、“减小”或“不变”)。

（2）在压强为0.1 MPa条件下, 将a mol CO与 3a mol H₂的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g) ……Ⅱ。

④该反应的△H     0，△S      0(填“<”、“>”或“=”)。

⑤若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是      。

A．升高温度                    B．将CH₃OH(g)从体系中分离

C．充入He，使体系总压强增大   D．再充入1mol CO和3mol H₂

A．请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。

B．根据反应Ⅱ的特点，在给出的坐标图中，画出其在0.1MPa和5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明各条曲线的压强。

（10分）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视.

⑴．目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)；△H＝－49.0kJ/mol

测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________mol/(L·min).

②该反应的平衡常数表达式为__________________.

③下列措施中能使n(CH3OH)／n(CO2)增大的是___________.

A．升高温度                  B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H2O(g)从体系中分离     D．再充入1mol CO2和3mol H2

⑵．在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2.某种电化学装置可实现如下转化：2CO2＝2CO＋O2，CO可用作燃料.已知该反应的阳极反应为：4OH――4e―＝O2↑＋2H2O，则阴极反应式为________________________________.

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______________________________________________.

（10分）利用焦炭或天然气制取廉价的CO和H2，再用于氨合成和有机合成是目前工业生产的重要途径。回答下列问题：

（1）甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为：CH4＋H2O＝CO＋3H2。部分物质的燃烧热数据如下表：

已知1 mol H2O(g)转变为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和水蒸气在高温下反应的热化学方程式         。

（2）500℃、50MPa时，在容积为V L的容器中加入1 mol N2、3 mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为a。则K和a的关系是K＝         。

假设在生产过程中，反应①、②、③中各有机物的转化率均为100%。且反应②中CO和H2、反应③中H2的转化率都为80%，计算至少需要焦炭、甲烷各多少吨，才能满足生产需要？要有计算过程）

（12分）氢气是工业上重要的原料。

（1）氢气用于工业合成氨  N₂(g) + 3H₂(g)  2NH₃(g)；ΔH = -92.2 kJ·mol^-1。

一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的N₂和H₂反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如下图所示，其中t₄  ﹑t₅ ﹑t₇时刻所对应的实验条件改变分别是

t₄           t₅            t₇       。

②温度为T℃时，将2amolH₂和amolN₂放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N₂的转化率为50﹪，此时放出热量46.1 kJ。则该温度下反应的平衡常数为             。         

（2）工业上大量的氢气来源于焦炭与水蒸气高温下的反应：

C(s) + H₂O(g)  H₂(g) + CO(g)   △H = +131.3 kJ/mol

①该反应在低温下不能自发进行的原因是                                   。

    ②恒温，在容积可变的密闭容器中，进行如上可逆反应。一段时间后，下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的有：Ⅰ混合气体的密度；Ⅱ容器内气体的压强；Ⅲ混合气体的总物质的量； ⅣCO物质的量浓度          （      ）

     A．只有Ⅳ              B．只有Ⅰ和Ⅳ           C．只有Ⅱ和Ⅲ    

D．Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ          E．都可以

（3）在容积相同的两密闭容器A和B中，保持温度为423K，同时向A、B中分别加入amol及bmol碘化氢（a＞b）待反应：2HI(g)H₂(g)+I₂(g)  达到平衡后，平衡时I₂的浓度c(I₂)_A        c(I₂)_B   ；平衡时HI的分解率α_A       α_B  ；平衡时H₂在混合气体中的体积分数A       B （填写“＞”“＜”“＝”）

（12分）近年我国汽车拥有量呈较快增长趋势，汽车尾气已成为重要的空气污染物。

K=           。（计算结果保留小数点后两位数字）  

⑵一定量的NO发生分解的过程中，NO的转化率随时间变化的曲线如右图所示。（已知：T₁<T₂）

①反应 2NO(g)  N₂(g)+O₂(g)为(填“吸热”或“放热”)           反应。

②一定温度下，能够说明反应 2NO(g)  N₂(g)+O₂(g) 已达到平衡的是（填序号）    。

a．容器内的压强不发生变化        b．NO分解的速率和NO生成的速率相等   

c．NO、N₂、O₂的浓度保持不变     d．单位时间内分解4 mol NO，同时生成2 mol N₂

⑶①当发动机采用稀薄燃烧时，尾气中的主要污染物为NOx，可用C_xH_y（烃）催化还原NO_x消除氮氧化物的污染。

已知：CH₄(g)＋4NO₂(g) ＝ 4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)     △H₁＝－574 kJ·mol^-1

CH₄(g)＋4NO(g) ＝ 2N₂(g)＋CO₂(g)+2H₂O(g)       △H₂

CH₄(g)＋2NO₂(g) ＝ N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)      △H₃＝－867 kJ·mol^-1

△H₂＝              。

②使用催化剂可以将汽车尾气的主要有害成分一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)转化为无毒气体，该反应的化学方程式为                 。

本题列举的四个选项是4位同学在学习“化学反应的速率和化学平衡”一章后，联系工业生产

实际所发表的观点，你认为不正确的是

A．化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品   

B．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品

C．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率

D．化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品   

（8分）在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下进行下列反应:

A(g) + 2B(g)  3C(g)已知加入1 mol A和3 mol B且达到平衡时,生成了 a mol C .

(1)达到平衡时,C在反应混合气体中的体积分数是______________(用a表示)

(2)在相同实验条件下,若在同一容器中改加入 2mol A 和6 mol B,达到平衡后,C的物质的量为

_________mol(用a表示) .此时C在反应混合气体中的体积分数将______(填增大、减小、不变)

(3)在相同实验条件下,若在同一容器中改加入 2mol A 和8 mol B,若要求平衡后C在反应混合气

体中的体积分数不变,则还应加入C____     __mol.

一定温度下可逆反应：A（s）+2B（g）2C（g）+D（g） △H<0。现将1mol A和2molB加入甲容器中，将4 molC和2 mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t₁时两容器内均达到平衡状态（如图所示，隔板K不能移动）。下列说法正确的是

A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB，达到新的平衡后，甲中C的浓度与乙中C的浓度相等

B．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数与甲中C的体积分数相等

C．保持温度不变，向甲中加入氦气后，甲中各物质的浓度不变

D．保持温度和乙中压强不变，向乙中加入氦气后，乙中平衡正向移动

（10分）二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物，防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一。

⑴ 一定条件下，2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)，向2 L密闭容器中通入2 mol SO₂(g)、1 mol O₂(g)，2 min后反应达到平衡时，测得容器中含SO₃1.8mol，则该可逆反应的平衡常数K＝　　　　　　　　；恒温下，若往容器中再加入2 mol SO₂(g)、1 mol O₂(g)， 重新达到平衡后，      mol<SO₃<       mol。

⑵ 用CH₄催化还原NO_x为N₂可以消除氮氧化物的污染。现有1 L NO₂、NO混合气体NO_x，将其还原成N₂，需同温同压下CH₄的体积0.4 L，则混合气体中NO₂、NO的物质量之比为                      。

⑶ 新型纳米材料氧缺位铁酸盐（ZnFe₂O_x），由铁酸盐（ZnFe₂O₄）经高温还原制得，常温下，它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去，转化流程如图所示：

若2 mol ZnFe₂O_x与SO₂可生成0.75 mol S，x＝ 　　。求可分解⑵中混合气体体积V（标准状况下）。（写出计算过程）