Question

2013年霧霾天氣多次肆虐我國(guó)中東部地區(qū)。其中汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g)+2CO2CO₂(g)+N₂(g)
①對(duì)于氣相反應(yīng)，用某組分（B）的平衡壓強(qiáng)（PB）代替物質(zhì)的量濃度（CB）也可以表示平衡常數(shù)（記作K_P），則該反應(yīng)的KP=-                。
②該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)的ΔH            0。（選填“>”、“<”）
③在某一絕熱、恒容的密閉容器中充入一定量的NO、CO發(fā)生上述反應(yīng)，測(cè)得正反應(yīng)的速率隨時(shí)間變化的曲線如圖所示（已知：t₂ --t_l=t₃－t₂）。

則下列說法不正確的是         。（填編號(hào)）
A．反應(yīng)在c點(diǎn)未達(dá)到平衡狀態(tài)
B．反應(yīng)速率a點(diǎn)小于b點(diǎn)
C．反應(yīng)物濃度a點(diǎn)大于b點(diǎn)
D．NO的轉(zhuǎn)化率：t_l～t₂>t₂～t₃
（2）煤的綜合利用、使用清潔能源等有利于減少環(huán)境污染。合成氨工業(yè)原料氣的來源之一水煤氣法，在催化劑存在條件下有下列反應(yīng)：
①
②
③
①△H₃和△H₁、△H₂的關(guān)系為△H₃=            。
②在恒溫條件下，將l mol CO和1 mol H₂O（g）充入某固定容積的反應(yīng)容器，達(dá)到平衡時(shí)有50%的CO轉(zhuǎn)化為CO₂。在t_l時(shí)保持溫度不變，再充入1 mol H₂O（g），請(qǐng)?jiān)趫D中畫出t_l時(shí)刻后H₂的體積分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)曲線。

③甲醇汽油可’以減少汽車尾氣對(duì)環(huán)境的污染。
某化工廠用水煤氣為原料合成甲醇，恒溫條件下，在體積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)到達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得CO、H₂、CH₃OH分別為1 mol、1 mol、1 mol，容器的體積為3L，現(xiàn)往容器中繼續(xù)通人3 mol CO，此時(shí)v（正）         v（逆）（選填‘‘>”、“<’’或“=”），判斷的理由        。

Answer 1

（1）①   ②<  ③D
(2) ①ΔH₃=ΔH₁+ΔH₂。
②如圖
（起點(diǎn)，畫在0.15到0.2之間，終點(diǎn)，不高于原平衡線都正確）
③=。溫度不變K不變，加入3molCO后容器體積變?yōu)?L，經(jīng)計(jì)算Qc=K=9,所以平衡不移動(dòng)。

試題分析：(1) ①對(duì)于在一定體積的密閉容器內(nèi)發(fā)生的有氣體參加的反應(yīng)來說，氣體的物質(zhì)的量的比等于壓強(qiáng)之比。所以當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，平衡時(shí)生成物各組分的壓強(qiáng)冪指數(shù)的乘積與反應(yīng)物各組分的壓強(qiáng)冪指數(shù)的乘積的比。。②放熱反應(yīng)和體系混亂程度增大的反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)。對(duì)于反應(yīng)2NO(g)+2CO2CO₂(g)+N₂(g)是混亂程度減小的反應(yīng)，要使反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH<0. ③A.由于該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。所以隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系的溫度不斷升高，正反應(yīng)速率不斷加快。有更多的反應(yīng)物變?yōu)樯�成物，所以逆反�?yīng)速率也不斷加快。若反應(yīng)達(dá)到平衡。由于該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。V正應(yīng)該減小。但在c點(diǎn)未看到速率減小的趨勢(shì)，所以未達(dá)到平衡狀態(tài)。正確。B．由速率圖像可以看出：反應(yīng)速率a點(diǎn)小于b點(diǎn)。正確。C．由圖像可以看出：在從開始到t₃以前，V正在不斷的增大，反應(yīng)正向進(jìn)行。反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)。因?yàn)榉磻?yīng)是從正反應(yīng)方向開始的，所以反應(yīng)物濃度a點(diǎn)大于b點(diǎn)。正確。：D. 因?yàn)閠₂ --t_l=t₃－t₂，速率不斷加快，單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)改變的濃度大，所以反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率NO的轉(zhuǎn)化率：t₂～t₃ > t_l～t₂。錯(cuò)誤。（2）① ①＋②整理可得ΔH₃=ΔH₁＋ΔH₂。②由于溫度不變，所以化學(xué)平衡常數(shù)就不會(huì)變化。在加入1 mol H₂O（g）的一瞬間，H₂的物質(zhì)的量沒變，所以H₂的體積分?jǐn)?shù)為0.5÷3=.由于增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生更多的H₂，因此H₂的體積分?jǐn)?shù)不斷增大。假如c(CO)改變濃度為x,則再次達(dá)到平衡時(shí)c(CO)=0.5-x;c(H₂O)=1.5-x;c(CO₂)=" 0.5+x" ; c(H₂)=" 0.5+x." (0.5-x )×(1.5-x)=" (0.5+x" )×(0.5+x).解得此時(shí)H₂的體積分?jǐn)?shù)為(1/6+0.5)÷3=2/9.圖像見答案。③恒溫條件下，在體積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)到達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得CO、H₂、CH₃OH分別為1 mol、1 mol、1 mol，容器的體積為3L，現(xiàn)往容器中繼續(xù)通人3 mol CO，溫度不變K不變，加入3molCO后容器體積變?yōu)?L =K。所以所以平衡不移動(dòng)。v（正）= v（逆）。