时间:2017-08-06 11:36:45
1、选择题 在恒温、恒容的条件下，有反应2A（g）+2B（g）
C（g）+3D（g），现从两条途径分别建立平衡。途径I：A、B的起始浓度为2mol·L—1；途径II：C、D的起始浓度分别为2mol·L—和6mol·L—；则以下叙述正确的是?（?）
A．两途径最终到平衡时，体系内混合气的百分组成相同
B．两途径最终达到平衡时，体系内混合气的百分组成不同
C．达平衡时，途径I的反应速率v（A）等于途径II的反应速率v（A）
D．达平衡时，途径I所得混合气的密度为途径II所得混合气密度的1/2
参考答案：AD
本题解析：按照等效平衡的思想，途径I和途径II的物质起始浓度都满足系数之比，又在恒温、恒容的条件下进行，所以最终到平衡时，体系内混合气的百分组成相同；由于起始的浓度不一样，所以达平衡时，途径I的反应速率v（A）不等于途径II的反应速率v（A）；途径I时物质浓度是途径II的1/2，故达平衡时，途径I所得混合气的密度为途径II所得混合气密度的1/2。
本题难度：简单
2、填空题 已知2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）；△H＜0的实验数据如下表：
| 温度 | 不同压强下SO2的转化率（%） | ||||
| 1×105Pa | 5×105Pa | 1×106Pa | 5×106Pa | 1×107Pa | |
| 450℃ | 97.5 | 98.9 | 99.2 | 99.6 | 99.7 |
| 550℃ | 85.6 | 92.9 | 94.9 | 97.7 | 98.3 |
参考答案：（1）450℃；（2）1×105Pa?因为常压下SO2的转化率已经很高，若采用较大的压强，SO2的转化率提高很少，但需要动力更大，对设备的要求更高；（3）因为SO2的转化率比较高，达到平衡后的混合气体中SO2的余量很少，故不需要分离SO3。
本题解析：工业生产中既要考虑反应速率快，又要考虑原料转化率高，同时也要考虑实现条件的限制。当它们出现矛盾时，两者都要兼顾，特别要适应催化剂的活性。该反应与合成氨相似，但实际情况又不完全相同，故解题时应理论联系实际，依据合成SO3的实验数据来解答。该反应与合成氨的反应相似：都是气体体积缩小的放热反应，温度升高有利于加快反应速率，但降低了反应物的转化率，适宜的条件的选择需要综合考虑。增大压强有利于加快反应速率，同时也提高了反应物的转化率，但压强对SO2的转化率影响不大，同时加压需要动力因素、设备耐压因素，综合经济效益，生产过程中采用在常压下进行最合理。由于SO2的转化率比较高，达到平衡后的混合气体中SO2的余量很少，故不需要分离SO3。
本题难度：一般
3、选择题 一定温度下，将足量固体A加入恒容真空容器中发生可逆反应：2A（s）?2B（g）+C（g），下列能说明反应已达平衡状态的是（ ）
A．混合气体的密度保持不变
B．容器内B、C的浓度之比为2：1
C．B的生成速率等于C的消耗速率
D．气体的体积分数保持不变
参考答案：A、根据ρ=mV，容器容积不变，反应物A是固体，只要反应没有达到平衡状态，气体的质量就会不变，当达到了平衡状态后，气体的密度不变，故A正确；
B、无论是否达到平衡状态，B、C的浓度之比始终是2：1，故容器内B、C的浓度之比为2：1无法判断是否达到了平衡状态，故B错误；
C、由于B和C的化学计量数不相等，达到平衡状态时，B的生成速率等于2倍的C的消耗速率，故C错误；
D、体系中气体只有B、C，无论是否达到了平衡状态，体积比始终是2：1，体积分数始终不变，故D错误；
故选A．
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g) 
?Si3N4(s)? + 6CO(g)
（1）该反应的氧化剂是?，2molN2参加反应转移电子数为?；
（2）该反应的平衡常数表达式为K＝ ? ；
（3）若CO的生成速率为v(CO)＝18mol·L-1·min-1，则N2的消耗速率为v(N2)＝?
（4）达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、CO的量），反应速率v与时间t的关系如图。图中t4时引起平衡移动的条件可能是?；图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是?。
（5）若该反应的平衡常数为 K＝729，则在同温度下1L密闭容器中，足量的SiO2和C与2mol N2充分反应，则N2的转化率是?(提示：272 = 729)
参考答案：（1）氮气 (1分) ?12NA? (1分)（2）K=[c(CO)]6/[c(N2)]2? (2分)（3）6 mol?L-1?min-1 (1分) ?（4）升高温度或增大压强(2分) ?t3~t4(2分) ?（5）50%(2分)
本题解析：（1）反应中N元素的化合价降低，有0价降为-3价，则氧化剂为氮气，氧化剂对应的生成物为还原产物，应为氮化硅，故答案为：氮气；氮化硅；（2）平衡常数等于气体生成物的浓度幂之积除以气体反应物的浓度幂之积，则K=[c(CO)]6/[c(N2)]2（3）反应放热，△H＜0，升高温度平衡移动逆反应方向移动，平衡常数减小，速率之比等于化学计量数之比，则v（N2）=1/3×v（CO）=1/3×18mol?L-1?min?1="6" mol?L-1?min?1（4） t4时正逆反应速率都较原平衡时的速率大，可升高温度或增大压强，在t4时反应向逆反应方向移动，则t3～t4时平衡混合物中CO的含量最高，故答案为：升高温度或增大压强，t3～t4；
（5）设反应的N2的物质的量为x，
3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）
Si3N4（s）+6CO（g）
起始：? 2mol?0
转化：? x?3x
平衡：? 2-x?3x
则平衡时N2的浓度为（2-x）mol/L，CO的浓度为3x mol/L，则有：(3x)6/(2-x)2=729，解之得x=1，则N2的转化率是50%。
本题难度：困难
5、填空题 （12分）工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。图1表示反应进行过程中能量的变化（曲线a未使用催化剂，曲线b使用催化剂），图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。
（1）下列说法正确的是______________
A．反应进行到3min时达到化学平衡状态
B．是否使用催化剂对反应前后的能量变化没有影响
C．当反应物消耗量一定时，若反应生成液态甲醇，能量变化值会更大
D．平衡时氢气的浓度为1mol/L
（2）从反应开始到平衡状态，用CO浓度变化表示的反应速率为_______________，H2的转化率为______________。
（3）当有0.25mol CH3OH生成时会__________（填吸收或放出）___________kJ的热量。
参考答案：
（1）BC（4分，每个2分，多选倒扣）
（2）0.075mol/(Ls)； 75%（每空2分）
（3）放出； 22.75（每空2分）
本题解析：略
本题难度：简单