时间:2025-06-25 21:46:44
1、填空题 氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可在高温下的氮气流中由石英与焦炭通过以下反应制得：3SiO2(s) + 6C(s) + 2N2（g）
Si3N4(s) + 6CO(g) + Q（Q>0）
完成下列填空：
（1）某温度下该反应在一容积为2L的密闭容器中进行，2min后达到平衡，刚好有2mol电子发生转移，则2min内反应的速率为：v(CO) = ?；该反应的平衡常数表达式为 ?。
（2）其它条件不变时仅增大压强，则?。
a．K值减小，平衡向逆反应方向移动?
b．K值增大，平衡向正反应方向移动
c．K值不变，平衡向逆反应方向移动?
d．K值不变，平衡向正反应方向移动
（3）一定条件下能说明上述反应已达平衡的是 ?。
a．c(N2 ) : c(CO) = 1：3? b．3v(N2 ) = v(CO)
c．固体质量不再改变? d．气体密度不再改变
达到平衡后改变某一条件，反应速率v与时间t的关系如图所示。?
若不改变N2与CO的量，则图中t4时引起变化的原因可能是 ?；图中t6时引起变化的原因可能是?。
由图可知，平衡混合物中CO含量最高的时间段是?。
参考答案：（1）0.25mol/L·min（1分，计算或单位错不给分）；?K=
（1分）（2）c?（1分）
（3）c、d（1分×2）33、升高温度或缩小体积（增大压强）（1分）；加入了催化剂（1分）。
t3～t4（1分）。
本题解析：（1）可逆反应3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）?Si3N4（s）+6CO（g）的平衡常数k=该反应为放热反应，升高温度平衡逆反应进行，化学平衡常数减小；（2）由方程式可知，该反应正反应是气体物质的量增大的反应，混乱度增大，熵值增大，故△S＞0；故答案为：＞；（3）A．单位时间生成2摩尔Si3N4的同时生成1摩尔的N2，生成2摩尔Si3N4的消耗4molN2，氮气的生成速率与消耗速率不相等，反应未达平衡状态，故A错误；B．平衡时c（N2）与c（CO）之比为1：3，可能处于平衡状态，也可能不处于平衡状态，与氮气的转化率等有关，故B错误；C．平衡时平衡体系个组分的含量不变，CO的百分含量保持不变，说明到达平衡状态，故C正确；D．单位时间消耗1摩尔SiO2的同时生成2摩尔的C，消耗1摩尔SiO2需要消耗2molC，C的生成速率与消耗速率相等，反应达平衡状态，故D正确；故选CD；（4）若不改变N2、CO的量，由图可知，t4时瞬间正、逆反应都增大，平衡向逆反应移动，改变条件为升高温度后压缩体积增大压强；t6时瞬间正、逆反应都增大，平衡不移动，故应是加入催化剂；t2时改变改变条件，平衡向正反应移动，在t3时重新到达平衡，t4时改变条件，平衡向逆反应移动，t5时由达平衡，故t3～t4平衡状态CO的含量最高；故答案为：升高温度后压缩体积增大压强；加入催化剂；t3～t4。
本题难度：困难
2、选择题 一定条件下，发生可逆反应
。下列叙述中，不能做为此可逆反应已经达到化学平衡状态的标志是
[? ]
A．NH3的消耗速率等于NO的生成速率
B．NH3的消耗速率等于NO的消耗速率
C．NH3的浓度和NO的浓度都不发生改变
D．密闭容器内的压强不发生改变
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 (14分)我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示（图中某些转化
步骤及生成物未列出）：
（1）“造合成气”发生的热化学方程式是CH4(g)+H2O(g) 
CO(g)+3H2(g)；△H＞0
在恒温恒容的条件下，欲提高CH4的反应速率和转化率，下列措施可行的是???。
A、增大压强?B、升高温度 ?C、充入He气?D、增大水蒸气浓度
| 温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
| 平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
H2(g)+CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如下：参考答案：（16分）（每空2分）（1）B D?（选对1个得1分，只要选错得0分）?
（2）不变；＞?（3）A（4）2:1；有利于提高CO2的转化率，因为NH3极易溶于水，便于分离、回收利用（5）4.8×108
本题解析：（1）A、增大压强，反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，甲烷的转化率降低，故A错误；B、升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动，甲烷的转化率增大，故B正确；C、充入He气，反应混合物的浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，甲烷的转化率不变，故C错误；D、增大水蒸气浓度，反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，甲烷的转化率增大，故D正确；故选BD；（2）平衡常数只受温度影响，与反应物的浓度无关，提高氢碳比[n（H2O）/n（CO）]，K值不变；令开始H2O和CO的物质的量都是1mol，某一时刻时CO和CO2的浓度比为1:3，设此时参加反应CO为xmol，则（1-x）：x=1：3，解得x=0.75，则：
H2O（g）+CO（g）?H2（g）+CO2（g），
开始（mol）：1?1?0?0
变化（mol）：0.75?0.75?0.75? 0.75
某时刻（mol）：0.25?0.25?0.75?0.75
故产生浓度商Qc=0.75×0.75÷（0.25×0.25）=9＜9.94，反应向正反应进行，故v（正）＞v（逆）；（3）A．固氮指由游离态的氮转化为化合态的氮，合成氨属于人工固氮，故A正确；B．催化剂加快反应速率，不能影响平衡移动，不能提高反应物的利用率，故B错误；C．该反应正反应是放热反应，高温不利用氨气的合成，合成氨反应温度控制在500℃左右，在该温度下反应速率较快、催化剂活性较高，故C错误；D．合成氨工业采用循环操作，目的是提高原料的利用率，故D错误；故选A；（4）根据尿素的化学式CO（NH2）2，C、N原子完全利用最后，由C、N原子守恒可知生产尿素过程中，理论上n（NH3）：n（CO2）的最佳配比为2：1；往往使n（NH3）：n（CO2）≥3，这是由于：有利于提高CO2的转化率，且NH3极易溶于水，便于分离、回收利用；（5）由CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g），N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），可得CH4（g）～3H2（g）～2NH3（g），设能够合成氨气的体积为VL，则：
合成气的反应中：CH4——————CO————————3H2，
3.0×108L×60%?3.0×108L×60%?3.0×108L×60%×3
分离二氧化碳过程生成的H2体积：CO～～～～～～～～～～H2，
3.0×108L×60%?3.0×108L×60%?
所以产生的氢气的总体积为3.0×108L×60%×3+3.0×108L×60%=12×108L×60%
令产生氨气的体积为V，则：? 3H2～～～～～～～～～2NH3
3?2
12×108L×60%?V
故V=12×108L×60%×
=4.8×108L
本题难度：困难
4、选择题 可逆反应2NO2（g）?2NO（g）+O2（g），在体积不变的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（ ）
①单位时间内生成n?molO2的同时生成2n?mol NO2
②单位时间内生成n?molO2的同时生成2n?mol NO
③NO2、NO、O2的物质的量浓度比值为2：2：1
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的总压强不再改变的状态．
A．①④⑥
B．②③⑤
C．①③④
D．全部
参考答案：①根据单位时间内生成n molO2的同时生成2n mol NO2 ，可知生成氧气的速率和消耗速率相等，达到了平衡状态，故①正确；
②单位时间内生成n molO2的同时生成2n mol NO，都是正反应速率，无法判断是否达到平衡，故②错误；
③、气体的物质的量之比无法判断正逆反应速率，故③错误；
④二氧化氮颜色不变，说明生成的二氧化氮和消耗的速率相等，达到了平衡状态，故④正确；
⑤由于容器容积恒定，反应物和生成物都是气体，故密度始终不变，故⑤错误；
⑥容器容积恒定，反应物和生成物的化学计量数之和不相等，压强不变，说明气体物质的量不变化，达到了平衡状态，故⑥正确；
故选A．
本题解析：
本题难度：简单
5、选择题 可逆反应N2+3H2
2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示．下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（ ）
A．2υ正（H2）=3υ逆（NH3）
B．υ正（N2）=υ逆（NH3）
C．3υ正（N2）=υ正（H2）
D．υ正（N2）=3υ逆（H2）
参考答案：因化学反应达到平衡时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），
故选：A．
本题解析：
本题难度：一般