廣西2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)規(guī)范練20 化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡常數(shù) 新人教版.docx

考點(diǎn)規(guī)范練20化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡常數(shù)(時(shí)間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.對于可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列敘述正確的是()A.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),4v正(O2)=5v逆(NO)B.若單位時(shí)間內(nèi)生成x mol NO的同時(shí),消耗x mol NH3,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),若增加容器容積,則正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大D.化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是2v正(NH3)=3v正(H2O)2.只改變一個(gè)影響因素,平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系敘述正確的是()A.K值有變化,平衡一定移動(dòng)B.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí),K值一定增大C.K值不變,平衡不可能移動(dòng)D.相同條件下,同一個(gè)反應(yīng)其化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)增大到原來的2倍,K值也增大到原來的2倍3.已知某密閉容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其他條件不變,平衡時(shí)c(CO2)與溫度t的關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.平衡狀態(tài)A與C相比,平衡狀態(tài)A的c(CO)較小B.在t2時(shí),D點(diǎn)的反應(yīng)速率:v(逆)>v(正)C.反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的H>0D.若t1、t2時(shí)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1<K24.PCl3和PCl5都是重要的化工原料。將PCl3(g)和Cl2(g)充入容積為2 L密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),并于10 min時(shí)達(dá)到平衡。有關(guān)數(shù)據(jù)如下:物質(zhì)PCl3(g)Cl2(g)PCl5(g)初始濃度/(molL-1)2.01.00平衡濃度/(molL-1)c1c20.4下列判斷不正確的是()A.10 min內(nèi),v(Cl2)=0.04 molL-1min-1B.升高溫度(T1<T2),反應(yīng)的平衡常數(shù)減小,平衡時(shí)PCl3的物質(zhì)的量變化n(T1)n(T2)<1C.當(dāng)容器中Cl2為1.2 mol時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡D.平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,相同條件下再達(dá)平衡時(shí),c(PCl5)<0.2 molL-15.用于凈化汽車尾氣的反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),已知該反應(yīng)在570 K時(shí)的平衡常數(shù)為11059,但反應(yīng)速率極慢。下列說法正確的是()A.裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或COB.提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度C.增大壓強(qiáng),上述平衡右移,故可通過增壓的方法提高尾氣凈化效率D.提高尾氣凈化效率的最佳途徑是使用高效催化劑6.下列有關(guān)平衡常數(shù)的說法中,正確的是()A.改變條件,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,平衡常數(shù)也一定增大B.反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)H<0,升高溫度,該反應(yīng)平衡常數(shù)增大C.對于給定可逆反應(yīng),溫度一定時(shí),其正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)相等D.平衡常數(shù)為K=c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)的反應(yīng),化學(xué)方程式為CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)7.一定條件下,向一密閉容器中充入一定量的NH3,反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)達(dá)到平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.壓強(qiáng):p1>p2B.F、G兩點(diǎn)對應(yīng)的平衡常數(shù):KF<KGC.E點(diǎn):2v正(NH3)=3v逆(H2)D.E點(diǎn):NH3的轉(zhuǎn)化率為138.氮?dú)馐侵苽浜衔锏囊环N重要物質(zhì),而氮的化合物用途廣泛。兩個(gè)常見的固氮反應(yīng)的平衡常數(shù)的對數(shù)值(lg K)與溫度的關(guān)系如圖所示:N2+3H22NH3和N2+O22NO根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)判斷下列說法正確的是()A.反應(yīng)和均為放熱反應(yīng)B.升高溫度,反應(yīng)的反應(yīng)速率減小C.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,利用反應(yīng)固氮和利用反應(yīng)固氮反應(yīng)程度相差很大D.在1 000 時(shí),反應(yīng)和反應(yīng)體系中N2的濃度一定相等9.以二氧化碳和氫氣為原料制取乙醇的反應(yīng)為2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)H<0。某壓強(qiáng)下的密閉容器中,按CO2和H2的物質(zhì)的量比為13投料,不同溫度下平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)(y%)隨溫度變化如圖所示。下列說法正確的是()A.A點(diǎn)的平衡常數(shù)小于B點(diǎn)B.B點(diǎn),v正(CO2)=v逆(H2O)C.A點(diǎn),H2和H2O物質(zhì)的量相等D.其他條件恒定,充入更多H2,v(CO2)不變10.某溫度時(shí),在容積為2 L的密閉容器中,氣態(tài)物質(zhì)A、B、E、F的物質(zhì)的量n隨時(shí)間t的變化如圖甲所示,在一定條件下達(dá)到平衡,反應(yīng)進(jìn)程中正反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化情況如圖乙所示,在t2、t4時(shí)刻分別只改變一個(gè)條件(溫度、壓強(qiáng)或某反應(yīng)物的量)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.t2時(shí)刻一定是增大壓強(qiáng)B.平衡狀態(tài)和,平衡常數(shù)K一定相同C.平衡狀態(tài)、和中,狀態(tài)中F的濃度最大D.t4時(shí)刻改變的條件是降低溫度二、非選擇題(本題共3個(gè)小題,共50分)11.(2018全國,節(jié)選)(16分)采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù),在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。回答下列問題:(1)F.Daniels等曾利用測壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25 時(shí)N2O5(g)分解反應(yīng):2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)2N2O4(g)其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化如下表所示t=時(shí),N2O5(g)完全分解:t/min040801602601 3001 700p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1已知:2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g)H1=-4.4 kJmol-12NO2(g)N2O4(g)H2=-55.3 kJmol-1則反應(yīng)N2O5(g)2NO2(g)+12O2(g)的H= kJmol-1。研究表明,N2O5(g)分解的反應(yīng)速率v=210-3pN2O5(kPamin-1),t=62 min時(shí),測得體系中pO2=2.9 kPa,則此時(shí)的pN2O5= kPa,v= kPamin-1。若升高反應(yīng)溫度至35 ,則N2O5(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p(35 )(填“大于”“等于”或“小于”)63.1 kPa,原因是。25 時(shí)N2O4(g)2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp= kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。(2)對于反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反應(yīng)歷程:第一步 N2O5NO2+NO3快速平衡第二步 NO2+NO3NO+NO2+O2慢反應(yīng)第三步 NO+NO32NO2快反應(yīng)其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是(填標(biāo)號)。A.v(第一步的逆反應(yīng))>v(第二步反應(yīng))B.反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3C.第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D.第三步反應(yīng)活化能較高12.(16分)研究氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時(shí),涉及如下反應(yīng):2NO2(g)+NaCl(g)NaNO3(g)+ClNO(g)K1H<02NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2H<0請回答下列問題:(1)4NO2(g)+2NaCl(g)2NaNO3(g)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常數(shù)K=(用K1、K2表示)。(2)若反應(yīng)在絕熱密閉容器中進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)測得NO2(g)的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的示意圖如圖所示,t3t4時(shí)刻,NO2(g)的轉(zhuǎn)化率降低的原因是。(3)若反應(yīng)在恒溫、恒容條件下進(jìn)行,下列能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是。A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化B.n(ClNO)=n(NO)C.混合氣體密度不變D.v正(NO)=v逆(ClNO)(4)在一定溫度和壓強(qiáng)下,反應(yīng)達(dá)到平衡,當(dāng)NO和Cl2的比例不同時(shí),對Cl2的轉(zhuǎn)化率及平衡混合物中ClNO的體積分?jǐn)?shù)都有影響。設(shè)NO和Cl2起始物質(zhì)的量之比為x,平衡時(shí)Cl2的轉(zhuǎn)化率為a,平衡混合物中ClNO的體積分?jǐn)?shù)為y,判斷a、x、y三者的相互關(guān)系,用含a和x的代數(shù)式表示y,y=。13.(18分)(1)甲醇制氫方式主要有以下三種。反應(yīng)甲醇水蒸氣重整制氫:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)H1=+49.4 kJmol-1;反應(yīng)甲醇分解制氫:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)H2=+90.6 kJmol-1;反應(yīng)氣態(tài)甲醇氧化重整制氫同時(shí)生成二氧化碳和氫氣。已知CO的燃燒熱為283.0 kJmol-1,則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。該三種制氫方式中,等量的甲醇產(chǎn)生氫氣最多的是反應(yīng)。(填“”“”或“”)(2)實(shí)驗(yàn)室模擬反應(yīng)甲醇水蒸氣重整制氫,合成氣組成n(CH3OH)n(H2O)=11時(shí),體系中甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為。當(dāng)溫度為250 、壓強(qiáng)為p2時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)為。圖中的壓強(qiáng)由小到大的順序是。(3)MFC30燃料電池是以氫氣為燃料,Li2CO3與K2CO3混合碳酸鹽為電解質(zhì)的高溫型燃料電池,其負(fù)極的電極反應(yīng)式為,正極上通入的氣體為。考點(diǎn)規(guī)范練20化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡常數(shù)1.AA項(xiàng),4v正(O2)=5v逆(NO)能證明化學(xué)反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率是相等的,達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài);B項(xiàng),單位時(shí)間內(nèi)生成xmolNO,同時(shí)消耗xmolNH3,均為正反應(yīng)速率,不能說明化學(xué)反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率相等;C項(xiàng),若增加容器容積即減小壓強(qiáng),正、逆反應(yīng)速率都減小;D項(xiàng),反應(yīng)速率之比等于方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,因此應(yīng)是3v正(NH3)=2v正(H2O)。2.AK值是溫度的函數(shù),K值變化,說明溫度發(fā)生了改變,則平衡一定發(fā)生移動(dòng),A項(xiàng)正確;若在其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度,有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,平衡向右移動(dòng),但K值只與溫度有關(guān),故K值不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度,有利于正反應(yīng)的進(jìn)行,若體系溫度不變,則K值不變,但平衡發(fā)生移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;相同條件下,同一個(gè)反應(yīng),其化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)增大到原來的2倍,K值應(yīng)變?yōu)樵瓟?shù)值的平方,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.A由題圖可知題給反應(yīng)正反應(yīng)吸熱,C項(xiàng)正確;升高溫度平衡正向移動(dòng),CO濃度減小,所以A點(diǎn)CO濃度大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由于t2時(shí)反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D,c(CO2)高于平衡濃度,所以反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,則一定有v(正)<v(逆),B項(xiàng)正確;由于正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)增大,故K1<K2,D項(xiàng)正確。4.B10min內(nèi),PCl5的濃度變化量為0.4molL-1,故Cl2的濃度變化量為0.4molL-1,所以v(Cl2)=0.04molL-1min-1,A項(xiàng)正確;升高溫度(T1<T2),反應(yīng)的平衡常數(shù)減小,說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),高溫不利于反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),PCl3的物質(zhì)的量變化較小,比值大于1,B項(xiàng)錯(cuò)誤;平衡時(shí)Cl2的濃度為0.6molL-1,體積為2L,故Cl2為1.2mol,C項(xiàng)正確;平衡后移走2.0molPCl3和1.0molCl2,壓強(qiáng)減小,平衡逆向移動(dòng),相同條件下再達(dá)平衡時(shí),c(PCl5)<0.2molL-1,D項(xiàng)正確。5.D因?yàn)樵摲磻?yīng)是可逆反應(yīng),且反應(yīng)速率極慢,在有限的時(shí)間內(nèi)反應(yīng)不能達(dá)到平衡,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由題干知570K時(shí)反應(yīng)速率極慢,故可推斷出升高溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響不大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;因平衡常數(shù)已經(jīng)較大,增大壓強(qiáng)雖然平衡正向移動(dòng),但對設(shè)備要求更高,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;高效催化劑可提高反應(yīng)速率,解決反應(yīng)極慢的問題,有利于尾氣的轉(zhuǎn)化,故D項(xiàng)正確。6.DA項(xiàng),當(dāng)溫度不變時(shí),平衡常數(shù)不變;B項(xiàng),反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)H<0,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),該反應(yīng)平衡常數(shù)變小;C項(xiàng),對于給定的可逆反應(yīng),溫度一定時(shí),其正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù);D項(xiàng),可以根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式寫出反應(yīng)物和生成物以及各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。7.B相同溫度下,壓強(qiáng)越大,N2的體積分?jǐn)?shù)越小,所以p2>p1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖像可知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以溫度越高,K越大,B項(xiàng)正確;E點(diǎn)為平衡點(diǎn),應(yīng)為3v正(NH3)=2v逆(H2),C項(xiàng)錯(cuò)誤;假設(shè)E點(diǎn)反應(yīng)后氣體總體積為1L,則N2為0.1L、H2為0.3L,未反應(yīng)的NH3為0.6L,參加反應(yīng)的NH3為0.2L,所以氨氣的轉(zhuǎn)化率為0.20.6+0.2100%=25%,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.C反應(yīng)的K值隨溫度升高而減小,反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)的K值隨溫度升高而增大,反應(yīng)是吸熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;升高溫度,兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)速率都增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,反應(yīng)K1010,反應(yīng)K10-30,相差很大,故利用反應(yīng)固氮和利用反應(yīng)固氮反應(yīng)程度相差很大,C項(xiàng)正確;在1000時(shí),反應(yīng)、反應(yīng)的K值相等,即c2(NH3)c(N2)c3(H2)=c2(NO)c(N2)c(O2),而體系中N2的濃度不一定相等,D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.C從圖像可知,溫度越高氫氣的含量越高,說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),溫度升高平衡常數(shù)減小,則平衡常數(shù)A點(diǎn)大于B點(diǎn),A項(xiàng)錯(cuò)誤;B點(diǎn)只能說明該溫度下,CO2和H2O的濃度相等,不能說明v正(CO2)=v逆(H2O),B項(xiàng)錯(cuò)誤;從圖像可知,A點(diǎn)H2和H2O的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)相等,故物質(zhì)的量相等,C項(xiàng)正確;其他條件恒定,充入更多H2,反應(yīng)物濃度增大,正反應(yīng)速率增大,v(CO2)也增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。10.A由圖甲分析可知,根據(jù)變化的量等于化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,此溫度下該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A(g)+E(g)2B(g)+F(g)。該反應(yīng)前后體積不變,若改變壓強(qiáng),平衡不會(huì)發(fā)生移動(dòng),故t2時(shí)刻不可能是增大壓強(qiáng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān),平衡狀態(tài)和的溫度相同,故K相等,B項(xiàng)正確;平衡狀態(tài)、和中,狀態(tài)向正向反應(yīng)進(jìn)行最徹底,F的濃度最大,C項(xiàng)正確;根據(jù)方程式知,反應(yīng)前后氣體體積不變,故不可能是壓強(qiáng)的變化,t4時(shí)刻速率減小,且變化的點(diǎn)不連續(xù),因此是降低溫度的結(jié)果,D項(xiàng)正確。11.答案(1)+53.130.06.010-2大于溫度升高,體積不變,總壓強(qiáng)增大;NO2二聚為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡左移,體系物質(zhì)的量增加,總壓強(qiáng)增大13.4(2)AC解析(1)由蓋斯定律可知,(第一個(gè)已知反應(yīng)2)-(第二個(gè)已知反應(yīng))可得反應(yīng):N2O5(g)2NO2(g)+12O2(g),則該反應(yīng)的H=-4.4kJmol-12-(-55.3kJmol-1)=+53.1kJmol-1。依據(jù)反應(yīng):N2O5(g)2NO2(g)+12O2(g)及氣體的物質(zhì)的量與其形成的壓強(qiáng)成正比,生成的O2的壓強(qiáng)p(O2)=2.9kPa,則剩余N2O5形成的壓強(qiáng)p(N2O5)=35.8kPa-2.9kPa2=30.0kPa。則N2O5的分解速率v=210-330.0kPamin-1=6.010-2kPamin-1。若升高反應(yīng)溫度至35,由于體積不變,但溫度升高,總壓強(qiáng)增大,且2NO2(g)N2O4(g)H2=-55.3kJmol-1為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡左移,氣體的物質(zhì)的量增大,總壓強(qiáng)增大,所以N2O5完全分解后體系壓強(qiáng)p大于63.1kPa。當(dāng)t=時(shí),體系的總壓強(qiáng)為63.1kPa,此時(shí)N2O5完全分解,生成的氧氣的壓強(qiáng)為p(O2)=35.8kPa2=17.9kPa。若NO2不生成N2O4,則此時(shí)的總壓強(qiáng)應(yīng)為35.8kPa52=89.5kPa,而實(shí)際壓強(qiáng)為63.1kPa,壓強(qiáng)差為89.5kPa-63.1kPa=26.4kPa2NO2N2O4壓強(qiáng)差21126.4kPa26.4kPa則平衡時(shí)NO2的分壓為63.1kPa-p(O2)-p(N2O4)=18.8kPa由此可求反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)為(18.8kPa)226.4kPa13.4kPa。(2)根據(jù)第一步能“快速平衡”及第二步“慢反應(yīng)”可判斷A項(xiàng)正確;反應(yīng)的中間產(chǎn)物有NO3及NO,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)第二步反應(yīng):NO2+NO3NO+NO2+O2可知,部分NO2沒有參加反應(yīng),C項(xiàng)正確;第三步為“快反應(yīng)”,則該步反應(yīng)的活化能較低,D項(xiàng)錯(cuò)誤。12.答案(1)K12K2(2)反應(yīng)為放熱反應(yīng)且反應(yīng)容器為絕熱容器,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,體系的溫度升高,故再次達(dá)平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率會(huì)降低(3)AD(4)2ax+1-a100%解析(1)反應(yīng)4NO2(g)+2NaCl(g)2NaNO3(g)+2NO(g)+Cl2(g)可由2-得到,則K=K12/K2。(2)根據(jù)反應(yīng)2NO2(g)+NaCl(g)NaNO3(g)+ClNO(g)H<0,因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)且反應(yīng)容器為絕熱容器,所以隨著反應(yīng)的進(jìn)行,體系的溫度升高,故再次達(dá)到平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率會(huì)降低。(3)根據(jù)反應(yīng)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)H<0,在恒溫、恒容條件下進(jìn)行。容器的容積不變,但氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化,因此壓強(qiáng)不再變化,能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A正確;平衡時(shí)各物質(zhì)物質(zhì)的量之間沒有必然聯(lián)系,n(ClNO)=n(NO)不能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤;容器的容積和氣體的質(zhì)量均不變,因此混合氣體密度始終不變,不能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C錯(cuò)誤;v正(NO)=v逆(ClNO)能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D正確。(4)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)起始(mol)x10反應(yīng)(mol)2aa2a平衡(mol)x-2a1-a2a平衡混合物中ClNO的體積分?jǐn)?shù)等于物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),即y=2ax+1-a100%。13.答案(1)CH3OH(g)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g)H=-192.4 kJmol-1(2)K=c(CO2)c3(H2)c(CH3OH)c(H2O)67.6%或0.676或0.68p1<p2<p3(3)H2+CO32-2e-H2O+CO2O2(或空氣)和CO2解析(1)已知反應(yīng)CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)H1=+49.4kJmol-1;反應(yīng)CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)H2=+90.6kJmol-1;由CO的燃燒熱為283.0kJmol-1可知:CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283.0kJmol-1。由蓋斯定律,+得反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH3OH(g)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g)H=-192.4kJmol-1;1mol甲醇在反應(yīng)、中產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量分別為3mol、2mol、2mol,產(chǎn)生H2最多的是反應(yīng)。(2)反應(yīng)甲醇水蒸氣重整制氫:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)H1=+49.4kJmol-1的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c(CO2)c3(H2)c(CH3OH)c(H2O)。CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)起始/mol1100反應(yīng)/mol0.820.820.8230.82平衡/mol0.180.180.822.46反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)為2.460.18+0.18+0.82+2.46100%=67.6%。由反應(yīng)方程式CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)可知,相同溫度時(shí),減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),CH3OH轉(zhuǎn)化率增大。由圖像可以看出,溫度一定,從p3到p1,CH3OH轉(zhuǎn)化率增大,故壓強(qiáng)由小到大的順序是p1<p2<p3。(3)燃料電池中通入燃料的電極是負(fù)極,通入氧化劑的電極是正極,負(fù)極是H2作還原劑,電極反應(yīng)式為H2+CO32-2e-H2O+CO2,正極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子,電極反應(yīng)式為O2+2CO2-4e-2CO32-,故正極要不斷通入O2(或空氣)和CO2。