Question

（1）在1L密閉容器內，800℃時發(fā)生反應：2NO（g）+O₂（g）?2N0₂（g）△H＜0，容器內各物質的濃度變化如圖1所示．
①圖1中能夠表示NO₂的濃度變化曲線是

 

．
②能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是

 

．
a．v_消耗（NO）=v_生成（NO₂）
b．容器內混合氣體的密度保持不變
c．容器內混合氣體的平均相對分子質置保持不變
d．容器內c（NO）：c（O₂）保持不變
e．容器內氧氣體積分數保持不變
（2）在一定體積的密閉容器中有反應CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）．
①某溫度下，該反應平衡時濃度關系為3c（CO₂）．c（H₂）=5c（CO）．c（H₂O），則此時的平衡常數K=

 

．
②830℃時，其平衡常數K=l．向該容器中加入1LCO₂與1LH₂，達到平衡時CO的體積分數是

 

．
（3）氨氣和氧氣從145℃就開始反應，在不同溫度和催化荊條件下生成不同產物（如圖2）：
4NH₃+5O₂4?4NO+6H₂O，4NH₃+3O₂?2N₂+6H₂O溫度較低時以生成

 

為主，溫度高于900℃時，N0產量下降的原因是

 

．
（4）向體積為2L的固定密閉容器中通入3molX氣體，在一定強度下發(fā)生如下反應：2X（g）?Y（g）+3Z（g），經5min后反應達到平衡，此對測得容器內的壓強為起始時的1.2倍：若保持溫度和體積不變，起始時加X、Y、Z物質的量分別為amol、bmol、cmol，當達到平衡時仍與原平衡等效，且起始時維持化學反應向逆反應方向進行，則c的取值范圍應該為

 

．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）①根據反應方程式2NO（g）+O₂（g）?2N0₂可知，反應無論完全從左邊還是右邊反應，生成物的物質的量不可能超過反應物，所以曲線a是錯誤的，然后根據曲線bcd的變化判斷能夠表示NO₂的濃度變化曲線；
②若該反應達到了平衡狀態(tài)，則一定滿足正逆反應速率相等，反應體系中各組分的濃度不再變化，據此進行判斷；
（2）①根據平衡常數的表達式及3c（CO₂）．c（H₂）=5c（CO）．c（H₂O）計算出該反應在該溫度下的平衡常數；
②設達到平衡時消耗二氧化碳的體積為x，列出化學平衡的三段式，根據平衡常數K=1計算出x，然后計算出平衡時CO的體積分數；
（3）根據圖象可知溫度低時生成氮氣，溫度高時生成NO，但該反應為放熱反應，則溫度高于900℃時，NO產率下降；
（4）根據等效平衡，起始時維持化學反應向逆反應方向進行，說明c的數值大于達到平衡時Z的濃度，據此進行分析．

解答： 解：（1）①根據反應2NO（g）+O₂（g）?2N0₂可知，圖象中曲線a一定不滿足可逆反應特點，即曲線a不能表示NO、O₂和N0₂，則bcd表示的是該可逆反應中物質的量變化，由于c、d曲線中表示的物質的物質的量都減小，b曲線物質的量從0開始，直至達到最大，說明c、d為反應物，b為生成物N0₂，
故答案為：b；
②a．v_消耗（NO）=v_生成（NO₂）：表示的都是正反應速率，無法判斷正逆反應速率是否相等，故a錯誤；
b．容器內混合氣體的密度保持不變：該反應中氣體的體積不變、質量不變，根據ρ=

m

V

可知，氣體的密度始終不變，故b錯誤；
c．該反應是氣體體積縮小的反應，反應達到平衡狀態(tài)前氣體的物質的量始終不變，則氣體的平均摩爾質量也發(fā)生變化，當容器內混合氣體的平均相對分子質量保持不變時，說明達到了平衡狀態(tài)，故c正確；
d．容器內c（NO）：c（O₂）保持不變，當加入的NO和氧氣的物質的量為2：1時，無論是否達到平衡狀態(tài)，二者濃度之比始終不變，無法判斷是否達到平衡狀態(tài)，故d錯誤；
e．容器內氧氣體積分數保持不變，說明各組分的濃度不再變化，該反應達到了平衡狀態(tài)，故e正確；
故答案為：ce；
（2）①在一定體積的密閉容器中有反應CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），該反應的平衡常數為：K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2O)

，
某溫度下，該反應平衡時濃度關系為3c（CO₂）．c（H₂）=5c（CO）．c（H₂O），則該反應的平衡常數K=

c(CO)?c(H2O)

c(CO2)?c(H2O)

=

3

5

=0.6，
故答案為：0.6；
②設達到平衡時CO₂的體積消耗了xL，則：
        H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
開始L）：1       1    　 0   　   0
變化（L）：x       x     　x　　　　 x
平衡（L）：1-x    1-x      x        x   　　　
K=

x×x

(1-x)(1-x)

=1，
解得x=0.5，
達到平衡時生成CO的體積為0.5L，
該反應前后氣體總體積不變，所以反應后氣體體積仍然為2L，
所以達到平衡時CO的體積分數為：

0.5L

2L

×100%=20%，
故答案為：20%；
（3）根據圖象可知溫度低時生成氮氣，溫度高時生成NO，但該反應為放熱反應，則溫度高于900℃時，NO產率下降，
故答案為：N₂；氨氣氧化生成NO的反應是放熱反應，升高溫度轉化率下降；
（4）容器內的壓強與氣體的物質的量成正比，容器內的壓強為起始時的1.2倍，反應后的氣體物質的量為：3mol×1.2mol=3.6mol，增加了0.6mol，
根據反應方程式，利用物質的量差計算：2X（g）?Y（g）+3Z（g） 物質的量變化△n
                                 2       1      3                2
                              0.3mol          0.9mol           0.6mol
容器容積不變，起始時加入X、Y、Z物質的量分別為amol、bmol、cmol，達到平衡時仍與原平衡等效，且起始時維持化學反應向逆反應方向進行，說明生成物Z濃度大于達到平衡時0.9mol；
將3molX氣體按照化學計量數全部轉化為Z，c有最大值，最大值為4.5mol，所以c的范圍為：0.9＜c≤4.5，
故答案為：0.9＜c≤4.5．

點評：本題考查了化學平衡的計算、等效平衡的判斷及應用、化學平衡的影響因素及平衡狀態(tài)的判斷，題目難度較大，試題涉及的知識點較多，充分考查了學生的分析、理解能力及化學計算能力．