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        1. 2014年初,霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中,汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一。汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)+2CO(g)2 CO2(g)+N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時,c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線,如下圖所示。

          (1)該反應(yīng)的△H    0(選填“>’’、“<")。
          (2)在T2溫度下,0~2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=     
          (3)當固體催化劑的質(zhì)量一定時,增大其表面積可提高化學反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1>S2,在上圖中畫出c(CO2)在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線。
          (4)若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是         (填代號)。

          (1)<;(2)0.025mol/(L?s);(3);(4)bd。

          解析試題分析:(1)根據(jù)題給圖像知,溫度T1時先達平衡,即溫度為T1時反應(yīng)速率快,根據(jù)溫度對反應(yīng)速率的影響規(guī)律知,溫度T1>T2;溫度為T1時,二氧化碳的平衡濃度較低,說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動,根據(jù)溫度對化學平衡的影響規(guī)律知,該反應(yīng)放熱反應(yīng),△H<0;(2)根據(jù)題給圖像知,T2溫度時2s到達平衡,二氧化碳的濃度變化為0.1mol/L,根據(jù)公式v=△c/△t知,v(CO2)=0.05mol/(L?s),利用速率之比等于化學計量數(shù)之比知,v(N2)=0.025mol/(L?s);(3)固體催化劑表面積越大反應(yīng)速率越快,到達平衡的時間越短,催化劑的表面積S1>S2,S2條件下達到平衡所用時間更長,但催化劑不影響平衡移動,平衡時二氧化碳的濃度與溫度T1到達平衡時相同,故c(CO2)在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線為:;(4)a、可逆反應(yīng)到達平衡后正、逆速率相等且不再變化,由圖像a知,t1時刻V最大,之后隨反應(yīng)進行速率發(fā)生變化,未到達平衡,錯誤;b、該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),隨反應(yīng)進行溫度升高,化學平衡常數(shù)減小,到達平衡后,溫度為定值,平衡常數(shù)不變,與圖像符合,正確,c、t1時刻后二氧化碳、NO的物質(zhì)的量發(fā)生變化,t1時刻未到達平衡狀態(tài),錯誤;d、NO的質(zhì)量分數(shù)為定值,t1時刻處于平衡狀態(tài),正確;選bd。
          考點:考查化學平衡圖象、外界條件對化學反應(yīng)速率和化學平衡的影響因素、化學反應(yīng)速率計算及平衡狀態(tài)的判斷。

          練習冊系列答案
          相關(guān)習題

          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g)過程中的能量變化如圖所示,回答下列問題。

          (1)該反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
          (2)當反應(yīng)達到平衡時,升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”“減小”或“不變”),原因是________________________________________
          (3)反應(yīng)體系中加入催化劑對反應(yīng)熱是否有影響?________,原因是__________________________________________
          (4)在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1和E2的變化是:E1________,E2________。(填“增大”“減小”或“不變”)

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          500℃時,將H2和N2置于一容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)過程中H2、N2和NH3物質(zhì)的量變化如圖所示,分析圖像完成下列問題:

          (1)0~10分鐘,N2的平均反應(yīng)速率為________mol·L-1·min-1,0~10分鐘與10~20分鐘兩個時間段中,N2的反應(yīng)速率之比為________。反應(yīng)在第10 min可能改變的條件是________,運用圖像信息說明該條件不是升溫的原因:________。
          (2)計算500℃時,反應(yīng)N2+3H22NH3的平衡常數(shù)K的數(shù)值為________。保持溫度不變,反應(yīng)進行至25 min時,抽去0.1 mol氨,此時平衡常數(shù)K將________(填“增大”“減小”或“不變”)。保持體積不變,達到新平衡后的正反應(yīng)的化學反應(yīng)速率比原平衡狀態(tài)________(填“大”“小”或“不變”)。
          (3)在上圖中畫出25~40 min時間段內(nèi)N2的物質(zhì)的量的變化圖像。

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          一定溫度下,在容積固定的V L密閉容器里加入n mol A、2n mol B,發(fā)生反應(yīng):A(g)+2B(g)2C(g) ΔH<0,反應(yīng)達平衡后測得平衡常數(shù)為K,此時A的轉(zhuǎn)化率為x。
          (1)K和x的關(guān)系滿足K=________。在保證A濃度不變的情況下,增大容器的體積,平衡________(填字母)。
          A.向正反應(yīng)方向移動
          B.向逆反應(yīng)方向移動
          C.不移動
          (2)若該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系如圖所示:

          ①可見反應(yīng)在t1、t3、t7時都達到了平衡,而t2、t8時都改變了一種條件,試判斷改變的是什么條件:
          t2時________________;
          t8時________________;
          ②t2時平衡向________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動;
          ③若t4時降壓,t5時達到平衡,t6時增大反應(yīng)物的濃度,請在圖中畫出t4~t6時逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系線。

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          某探究性學習小組用相同質(zhì)量的鋅和相同濃度的足量的稀鹽酸反應(yīng)得到實驗數(shù)據(jù)如下表所示:

          實驗編號
          鋅的狀態(tài)
          反應(yīng)溫度/℃
          收集100 mL氫氣
          所需時間/s

          薄片
          15
          200

          薄片
          25
          90

          粉末
          25
          10
           
          (1)該實驗的目的是探究________、________對鋅和稀鹽酸反應(yīng)速率的影響;
          (2)實驗Ⅰ和Ⅱ表明________,化學反應(yīng)速率越大;
          (3)能表明固體的表面積對反應(yīng)速率有影響的實驗編號是________和________;
          (4)請設(shè)計一個實驗方案證明鹽酸的濃度對該反應(yīng)的速率的影響:_______________________________________________________________。

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          某溫度時,在2 L容器中A、B兩種物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化反應(yīng)中,A、B物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析得:

          (1)該反應(yīng)的化學方程式為_________________________________________。
          (2)反應(yīng)開始至4 min時,A的平均反應(yīng)速率為________________________________。
          (3)4 min時,反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)?________(填“是”或“否”),8 min時,v(正)________v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          在200 ℃時,將a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到體積為V L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):I2(g)+H2(g)??2HI(g)。
          (1)反應(yīng)剛開始時,由于c(H2)=________,c(I2)=________,而c(HI)=________,所以化學反應(yīng)速率________最大而________最小(為零)(填“v”或“v”)。
          (2)隨著反應(yīng)的進行,反應(yīng)混合物中各組分濃度的變化趨勢為c(H2)________,c(I2)________,而c(HI)________,從而化學反應(yīng)速率v________,而v________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
          (3)當反應(yīng)進行到v與v________時,此可逆反應(yīng)就達到了最大限度,若保持外界條件不變時,混合物中各組分的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率及體系的總壓強(或各組分的分壓)都將________。

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          工業(yè)上合成氨的反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.60 kJ·mol-1
          (1)在絕熱、容積固定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),下列說法能說明上述反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行的是________(填序號)。
          ①單位時間內(nèi)生成2n mol NH3的同時生成3n mol H2
          ②單位時間內(nèi)生成6n mol N—H鍵的同時生成2n mol H—H鍵
          ③用N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為1∶3∶2
          ④混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大
          ⑤容器內(nèi)的氣體密度不變
          (2)已知合成氨反應(yīng)在某溫度下2 L的密閉容器中進行,測得如下數(shù)據(jù):

          時間(h)
          物質(zhì)的量(mol)
          0
          1
          2
          3
          4
          N2
          1.50
          n1
          1.20
          n3
          1.00
          H2
          4.50
          4.20
          3.60
          n4
          3.00
          NH3
          0
          0.20
           
          1.00
          1.00
           
          根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算:
          ①反應(yīng)進行到2 h時放出的熱量為________ kJ。
          ②0~1 h內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率為________ mol·L-1·h-1
          ③此溫度下該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K=________(保留兩位小數(shù))。
          ④反應(yīng)達到平衡后,若往平衡體系中再加入N2、H2和NH3各1.00 mol,化學平衡將向________方向移動(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)。

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          導致空氣污染的主要原因來自于化石燃料燃燒、硫酸工業(yè)和汽車尾氣的排放;致使大量二氧化硫和氮氧化物排入大氣中。利用化學反應(yīng)原理研究治理環(huán)境污染的方法是當前環(huán)保工作的重要研究內(nèi)容之一。
          (1)反應(yīng)是硫酸工業(yè)中的重要反應(yīng);提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率有利于減少尾氣排放:已知該反應(yīng)是放熱反應(yīng);當該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時,為了提高SO2的轉(zhuǎn)化率:下列可采用的措施是
          A.加入V2O5作催化劑   B.通入過量空氣   C.高溫   D.增大壓強
          (2)一定條件下,向2L密閉容器中通入2molSO2(g)、1molO2(g)和0.2SO3(g),2min后反應(yīng)達到平衡時,測得SO2的轉(zhuǎn)化率為50%,則該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________;用O2的濃度變化表示從O-2min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=_________;恒溫下,若向容器中再加入2molSO2(g),則重新達到平衡時SO2的總轉(zhuǎn)化率____________50%(填“>”、“<”、“=”)
          (3)能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是
          A.          B.容器內(nèi)壓強保持不變.
          C.   D.容器內(nèi)物質(zhì)的密度保持不變.
          (4)在催化劑作用下用CH4將氮氧化物還原為N2可以消除氮氧化物帶來的污染, 請寫出CH4與NO反應(yīng)的化學方程式:_________;溫度為T1時在密閉容器中研究CH4催化還原氮氧化物的反應(yīng),反應(yīng)過程中產(chǎn)物N2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示,請在圖中補畫出溫度為T2(T2>T1)時,n(N2)的變化曲線(已知該反應(yīng)是放熱反應(yīng))。

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