时间:2025-06-26 01:19:55
1、填空题 (2分)在密闭容器中进行下列反应，CO
(g)+C(s)
2CO(g)? △H>0，当反应达平衡后，改变下列条件，则指定物质的平衡如何变化：
(1)增加C的用量,平衡___________移动（选填正向、逆向、不）；
(2)保持温度不变,减小容器体积，平衡___________移动（选填正向、逆向、不）。
参考答案：
本题解析：略
本题难度：一般
2、填空题 （10分）可逆反应aA(g) + bB(g)
cC(g) + dD(g) ，反应时间与C%(产物C的体积分数)函数关系如图所示。A图表示的是温度不同的曲线，B图表示压强不同的曲线，C图表示使用催化剂和不使用催化剂时的反应曲线。
试比较下列大小关系：T1??T2，? P1??P2，? ΔH??0，ΔS??0。?使用催化剂的是?反应线。
参考答案：＜；＜；＜；＞；甲
本题解析：根据图像A可知，曲线T2首先达到平衡状态，温度高反应速率快，到达平衡的时间少，所以T1＜T2；根据图像B可知，曲线P2首先达到平衡状态，压强高反应速率快，到达平衡的时间少，所以P1＜P2；根据图像A可知，温度越高C的含量越低，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应，即△H＜0；根据图像B可知，压强越高C的含量越低，这说明增大压强平衡向逆反应方向移动，因此正方应是体积增大的可逆反应，所以△S＞0；催化剂只能改变反应速率而不能改变平衡状态，所以使用催化剂的是甲反应线。
本题难度：一般
3、计算题 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：
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)……Ⅰ? CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ……Ⅱ。
（1）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100L反应室，在一定条件下发生反应I，CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。
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℃时平衡常数的值为??。
（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，自发反应Ⅱ，生成甲醇。
③该反应的△H?0；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
④为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
| 实验编号 | T(℃) | n(CO)/n(H2) | P（Mpa） |
| i | 150 | 1/3 | 0.1 |
| ii | ? | ? | 5 |
| iii | 350 | ? | 5 |
参考答案：（共16分）
（1）（7分）①0.003mol/（L·min）（2分）?②<（2分）? 2.25×10－4（3分） ?
（2）（9分）③<（2分） BD（2分）?
④a．（见下表，3分）?
实验编号
T（℃）
n（CO）/n（H2）
P（Mpa）
i
?
?
?
ii
150
1/3
?
iii
?
1/3
?
?
b．（见下图，2分）
本题解析：（1）①起始时c(CH4)=1.0mol/100L=0.01mol/L，读图可知平衡时CH4转化率为0.5，则CH4的变化浓度为0.01mol/L×0.5=0.005mol/L，根据化学反应速率计算公式可知，v(CH4)= 0.005mol/L÷5min=0.001mol/(L?min)，根据系数之比等于速率之比可知，v(H2)="3" v(CH4)= 0.003mol/(L?min)；②I是气态物质体积增大的反应，因此增大压强平衡左移，CH4转化率减小，减小压强平衡右移，CH4转化率增大，即压强越小，CH4转化率越大，读图可知，200℃、P1时CH4转化率大于200℃、P2时CH4转化率，说明P1< P2；在P1、100℃时，
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
起始浓度/ mol·L－1? 0.01? 0.02? 0? 0
变化浓度/ mol·L－1? 0.005? 0.005? 0.005? 0.015
平衡浓度/ mol·L－1? 0.005? 0.015? 0.005? 0.015
K="[" c(CO)?c3(H2)]/[ c(CH4)?c(H2O)]= [0.005×0.0153]/[ 0.005×0.015]=2.25×10ˉ4
（2）③II是气态物质体积减小的反应，不符合熵增原理，则正反应符合焓判据，△H<0；正反应是放热反应，升高温度平衡左移，甲醇产率减小，故A错误；减小生成物浓度，平衡右移，甲醇产率增大，故B正确；充入惰性气体，虽然增大压强，但是容器容积不变，各组分浓度不变，平衡不移动，甲醇产率不变，故C错误；再充入投料比相同的CO和H2，就是增大压强，使平衡右移，甲醇产率增大，故D正确；④a、根据控制变量探究的原则，实验i和ii的压强不同，则温度和投料比一定相同；实验ii和iii的温度不同，则投料比和压强一定相同；由此确定实验ii的温度为150℃，投料比为1/3，实验iii的投料比为1/3；b、画图要点：相同温度下，增大压强平衡右移，CO转化率增大，则0.1MPa时CO转化率随温度变化曲线向右适当平移，就变为5MPa时CO转化率随温度变化曲线。
本题难度：一般
4、选择题 低脱
硝技术可用于处理废气中的
氮氧化物，发生
的化学反应为：
2NH3（g）＋NO（g）＋NO2（g）
2N2（g）＋3H2O（g）?
H<0
在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是
A．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡
B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小
C．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大
参考答案：A
本题解析：略
本题难度：一般
5、填空题
（14分）工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法
该法的工艺流程为
其中第①步存在平衡：2CrO42—（黄色）+2H+
Cr2O72—（橙色）+H2O
（1）若平衡体系的pH=2，则溶液显?色.
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是?。
a．Cr2O72—和CrO42—的浓度相同? b．2v (Cr2O72—) ="v" (CrO42—)? c．溶液的颜色不变
（3）第②步中，还原1mol Cr2O72—离子，需要________mol的FeSO4·7H2O。
( 4 ) 第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：
Cr(OH)3(s)Cr3+ (aq)+3OH—(aq)
常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝c(Cr3+)·c3(OH—)＝10-32，要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH应调至?。
方法2：电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72—的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。
（5）用Fe做电极的原因为?。
（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释）?。
溶液中同时生成的沉淀还有?。
参考答案：
（1）橙（2）c（3）6（4）5（5）阳极反应为Fe－2e－＝Fe2+，提供还原剂Fe2+
?（6）2H++2e－＝H2↑?Fe(OH)3
本题解析：（1）若平衡体系的pH=2，2CrO42－（黄色）+2H+
Cr2O72－（橙色）+H2O，平衡右移，呈橙色（2）能说明第①步反应达平衡状态的是溶液的颜色不变，溶液的各反应混合物浓度不变，选c（3）由得失电子守恒得：1mol Cr2O72―变6价，要6molFe2＋ （4）Ksp＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝10-32，c3(OH－)= 10-32/10-5=10-27，c(OH－)= 10-9mol·L－1,pH= 5（5）阳极反应为Fe－2e－＝Fe2＋，提供还原剂Fe2＋;所以用铁作电极（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是2H＋+2e－＝H2↑，水电离平衡被破坏，留下OH―，提高碱度，使Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀而除去。
本题难度：简单