高考化学总复习第七单元总结教案新人教版.docx

单 元 总 结解决化学平衡问题常用的思维方法1.虚拟法“以退为进”原则虚拟法是指在分析或解决问题时,根据需要和可能,提出一种假设,找到一种中间状态,以此为中间(参照物)进行比较,然后再结合实际条件得出结论。其关键是虚拟出可以方便解题的对象,顺利实现由条件向结论的转化。(1)虚拟“容器”法对于只有一种气体反应物的化学平衡体系,根据压强变化分析浓度变化更为简单。如A(g)B(g)+C(g)或A(g)+B(s)C(g)+D(g),改变A的浓度,平衡移动方向可通过虚拟容器法建立中间状态,然后再从压强变化来判断。例1A、B、C、D为4种易溶于水的物质,它们在稀溶液中建立如下平衡:A+2B+H2OC+D。当加水稀释时,平衡向(填“正”或“逆”)反应方向移动,理由是。解析可将水虚拟为容器,将A、B、C、D 4种易溶物质虚拟为盛在“水容器”中的气体物质。那么,加水稀释,“气体”的体积扩大,压强减小,根据勒夏特列原理,平衡向气体体积增大的方向,即上述平衡的逆反应方向移动。由此,可以得出结论:溶液稀释时,平衡向溶质粒子数增加的方向移动。答案逆;稀释后,单位体积内溶质的粒子总数(或总浓度)减小,根据勒夏特列原理,平衡向单位体积内溶质的粒子总数(或总浓度)增加的方向移动(2)虚拟“状态”法判断化学平衡移动的方向时经常用到以退为进的策略:先假设一个虚拟状态作为中介,然后再恢复到现实状况,进而得出相应的判断。如根据平衡移动的结果判断平衡移动的方向时,可先虚拟一个中间状态再进行判断。例2某温度下,在一容积可变的容器中,反应2X(g)+Y(g)2Z(g)达到平衡时,X、Y和Z的物质的量分别为4 mol、2 mol和4 mol,保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是()。A.均减半B.均加倍C.均增加1 molD.均减小1 mol解析按A、B两项的方式投料,平衡与原来等效,不移动。按C项的方式投料,可将其虚拟为5 mol X、2.5 mol Y、5 mol Z 和0.5 mol Y,正因为0.5 mol Y的附加,使得平衡右移。按D项的方式投料,可将其虚拟为3 mol X、1.5 mol Y、3 mol Z 和-0.5 mol Y,正因为-0.5 mol Y的附加,使得平衡左移。答案C2.极限法可逆反应“不为0”原则可逆性是化学平衡的前提,反应达到平衡状态时应是反应物和生成物共存的状态,每种物质的量不为0(可逆反应“不为0”原则)。但在处理化学平衡问题时,特别是在确定某些范围或在范围中选择合适的量时,往往可用极限分析法推断,即假设反应不可逆,则最多生成产物多少,有无反应物剩余,余多少。虽然这样的极值点是不可能达到的,却可以帮助我们确定某些数值的范围。例3在一定的反应条件下,某一可逆反应:A2(g)+3B2(g)2C(g)达到了化学平衡状态,测得平衡时c(A2)=0.5 molL-1,c(B2)=0.1 molL-1,c(C)=1.6 molL-1。若A2、B2、C的起始浓度分别为a molL-1、b molL-1、c molL-1(a、b、c均不为0),试回答下列问题:(1)a和b应该满足的关系是。(2)a的取值范围是。解析(1)a-0.5b-0.1=13,则3a-b=1.4。(2)由平衡状态回推到起始状态:假设起始状态时没有C,即c(C)=0,则在完全反应时要生成1.6 mol C,需A2的物质的量为0.8 mol,B2的物质的量为2.4 mol,故起始状态时A2的最大量不能超过0.5 mol+0.8 mol=1.3 mol。A2(g)+3B2(g)2C(g)abc=00.82.41.60.50.11.6假设起始状态时没有B,即c(B)=0,则在完全反应时要生成0.1 mol B,需C的物质的量为0.23 mol,与此同时还会生成0.13 mol A2,故起始状态时A2的最小量不能低于0.5 mol-0.13 mol=1.43 mol。A2(g)+3B2(g)2C(g)ab=0c0.130.10.230.50.11.6综上所述,a的取值范围是1.43a1.3。答案(1)3a-b=1.4(2)1.43a2m3。答案(1)a4(2)2a;不变(3)6(4)n2m3虚拟法、极限法、等效法是解决化学平衡问题时常用的3种方法,三者互为依托,彼此渗透,熟练掌握这些方法,对分析和解决化学平衡问题大有帮助。例5一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2 L恒容绝热密闭容器、,在中充入1 mol CO和1 mol H2O,在中充入1 mol CO2和1 mol H2,在中充入2 mol CO和2 mol H2O,700 下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是()。A.容器、中正反应速率相同B.容器、中反应的平衡常数相同C.容器中CO的物质的量比容器中的多D.容器中CO的转化率与容器中CO2的转化率之和大于1解析容器中正向建立平衡,容器中逆向建立平衡,由于正反应放热,容器绝热,故前者温度高,反应速率快,A项错误;容器中温度高,相对于容器相当于升高温度平衡逆向移动,CO的转化率低,剩余的多,C项正确;容器的投料量是容器的2倍,由于是气体体积相等的反应,最终建立等效平衡,但由于容器的投料量多,放出的热量多,两容器的温度不同,所以平衡常数不同,B项错误;若容器、建立等效平衡,则容器中CO的转化率与容器中CO2的转化率之和为1,由A、C两项分析可知,容器中温度高,CO的转化率低,所以两者之和小于1,D项错误。答案C见高效训练P69宏观辨识与微观探析变化观念与平衡思想2、3、10、16、17、18、19、20、21证据推理与模型认知3、13、15、20、21科学探究与创新意识科学态度与社会责任一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)1.下列说法正确的是()。A.常温下,反应C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自发进行,则该反应的H0B.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小C.凡是放热反应都是自发的,凡是吸热反应都是非自发的D.反应2Mg(s)+CO2(g)C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的H0解析焓变和熵变共同决定反应能否自发进行,故B、C两项错误;该反应S0,且能自发,则H-TS0,说明H 2.010-7 molL-1解析从题给图像可以看出,pH越小,平衡时c(Cr2O72-)越大,A点c(Cr2O72-)=0.25 molL-1,反应掉的c(CrO42-)=0.25 molL-12=0.5 molL-1,CrO42-的平衡转化率为50%,此时,平衡常数K=0.250.50.510-710-7=1014,故A、B、C三项均正确;若溶液中c(Cr2O72-)=c(CrO42-)0.33 molL-1,此时,c(H+)KNC.生成乙烯的速率:v(N)一定大于v(M)D.当温度高于250 时,升高温度,催化剂的催化效率降低解析升高温度,二氧化碳的平衡转化率降低,则平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,平衡常数KMKN,A、B两项均正确;化学反应速率随温度的升高而加快,但催化剂的催化效率降低,所以v(N)有可能小于v(M),C项错误;由图可知,当温度高于250 时,升高温度,催化剂逐渐失去活性,则催化剂的催化效率降低,D项正确。答案C10.(2018年烟台模拟)在恒温、恒容条件下,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:A、B的起始浓度均为2 molL-1;途径:C、D的起始浓度分别为2 molL-1和6 molL-1。下列叙述正确的是()。A.达到平衡时,途径的反应速率等于途径的反应速率B.达到平衡时,途径所得混合气体的压强等于途径所得混合气体的压强C.两途径最终达到平衡时,体系内各组分的百分含量相同D.两途径最终达到平衡时,体系内各组分的百分含量不相同解析根据反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,当满足途径所加物质完全转化为A、B时,与途径中物质的量的比值相等。途径达到平衡时浓度大,压强大,反应速率应更大,A、B两项均错误;、两途径最终达到相同平衡状态,故体系内混合气的百分含量相同,C项正确,D项错误。答案C11.现有容积均为2 L的甲、乙、丙3个恒容密闭容器,向这3个容器中均加入0.20 mol N2、0.52 mol H2,进行合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4 kJmol-1。图1表示不同反应条件下N2的浓度随时间的变化,图2表示其他条件相同,温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,达到平衡时NH3的质量分数。下列判断不正确的是()。A.图2中反应速率最快的是容器丙B.图1中容器乙的反应可能使用了催化剂C.图1中容器乙05 min内v(N2)=0.012 molL-1min-1D.图1中容器丙内反应的平衡常数为2.5解析该反应是放热反应,温度越高反应速率越快,丙中氨气的质量分数最小,平衡左移,温度最高,A项正确;图1中容器乙的反应可能使用了催化剂,缩短反应达平衡的时间,但是平衡不移动,各组分的浓度保持不变,B项正确;图1中容器乙在05 min内,v(N2)=0.1-0.065 molL-1min-1=0.008 molL-1min-1,C项错误;根据反应的“三段式”进行计算:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起始(molL-1)0.100.26 0变化(molL-1)0.020.060.04平衡(molL-1)0.080.20.04图1中容器丙内反应的平衡常数K=0.0420.230.08=2.5,D项正确。答案C12.在一恒容密闭容器中发生可逆反应A(g)+3B(g)nC(g)H0。y(某物理量)随温度和压强的变化关系如图所示。下列说法正确的是()。A.若n=3,p1p2,则y可表示A的转化率D.y不可能表示混合气体的平均摩尔质量解析当n=3时,正反应是气体分子数减小的放热反应,压强一定时,温度越高,B的百分含量越大;温度一定时,压强越大,B的百分含量越小,A项正确。当n=4时,物质的总质量不变,恒容密闭容器容积恒定,则密度始终不变,B项错误。压强一定时,随温度升高,A的转化率降低,C项错误。当n=5时,温度升高,混合气体的平均摩尔质量增大;温度一定时,压强增大,混合气体的平均摩尔质量增大,故y可能表示混合气体的平均摩尔质量,D项错误。答案A13.在容积均为1 L的三个密闭容器中,分别放入铁粉并充入1 mol CO,控制在不同温度下发生反应Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g),当反应进行到5 min 时,测得CO的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是()。A.反应进行到5 min时,b容器中v(正)=v(逆)B.正反应为吸热反应,平衡常数:K(T1)K(T2)C.b中v(正)大于a中v(逆)D.反应达到平衡时,CO的转化率:bca解析5 min时,b容器中的反应不一定达到平衡状态,则v(正)、v(逆)不一定相等,故A项错误;温度越高,反应速率越快,根据图像可知,升高温度,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,故B项错误;根据图像可知,a未达到平衡状态,v(正)v(逆),b可能处于平衡状态,b的温度高,因此b平衡时的反应速率大于a平衡时的反应速率,因此b中v(正)大于a中v(逆),故C项正确;根据B项的分析,正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率减小,反应达到平衡时,CO的转化率abc,故D项错误。答案C14.某温度下,反应H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=94。该温度下,在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如表所示:起始浓度甲乙丙c(H2)/(molL-1)0.0100.0200.020c(CO2)/(molL-1)0.0100.0100.020下列判断不正确的是()。A.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,为0.008 molL-1D.反应开始时,乙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢解析设甲容器中平衡时氢气的浓度变化为 x molL-1,则K=x2(0.010-x)2=94,解得x=0.0060,平衡时c(H2)=c(CO2)=(0.010-x) molL-1=0.0040 molL-1,c(H2O)=c(CO)=0.0060 molL-1,(H2)=(CO2)=0.00600.010100%=60%。因乙中H2的起始浓度大于甲,故乙平衡相当于甲平衡正向移动的结果,乙中CO2的转化率大于60%,A项正确;丙平衡可看作由2个甲平衡合并而成,又因平衡H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)不受压强影响,故丙平衡中物质的转化率不变,仅各物质的浓度是甲平衡中各物质浓度的2倍,B、C两项均正确;由于三组反应中丙中各物质的浓度最大,甲中各物质的浓度最小,所以丙反应速率最快,甲反应速率最慢,D项错误。答案D15.根据相应的图像,判断下列相关说法正确的是()。aX(g)+bY(g)cZ(g)L(s)+aG(g)bR(g)ABaA+bBcCA+2B2C+3DCDA.密闭容器中反应达到平衡,t0时改变某一条件有如图所示变化,则改变的条件一定是加入催化剂B.反应达到平衡时,外界条件对平衡的影响关系如图所示,则正反应为放热反应,且abC.物质的百分含量和温度关系如图所示,则该反应的正反应为吸热反应D.反应速率和反应条件变化关系如图所示,则该反应的正反应为放热反应,A、B、C是气体,D为固体或液体答案D16.在一容积不变的密闭容器中充入CO2和CH4,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),反应开始前CO2与CH4的物质的量浓度均为0.1 molL-1。测得平衡时CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示:下列有关说法正确的是()。A.上述反应的Hp2p3p4C.1100 时该反应的平衡常数约为1.64D.压强为p4时,y点的v正0,A项错误;同一温度下,压强增大,平衡逆向移动,CH4的平衡转化率变小,则可知p4p3p2p1,B项错误;1100 时,由图可知,CH4的平衡转化率为80%,则可列出如下三段式:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)c(始)/molL-10.10.100c(变)/molL-10.08 0.08 0.160.16c(平)/molL-10.02 0.02 0.160.16则K=0.1620.1620.020.021.64,C项正确;压强为p4时,x点表示反应达到平衡,y点时甲烷的转化率小于x点,则说明y点时应向甲烷平衡转化率更高的方向移动,即向正反应方向移动,即此刻y点的v(正)v(逆),D项错误。答案C二、非选择题(本题包括5小题,共52分)17.合成氨工业的核心反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=Q kJmol-1。反应过程中能量变化如图所示,回答下列问题:(1)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化:E1,E2。(填“增大”“减小”或“不变”)(2)在500 、2107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2,充分反应后,放出的热量(填“”或“=”)46.2 kJ,理由是。(3)下列关于该反应的说法中,正确的是(填字母)。A.H0,S0B.H0,S0C.H0D.H0,S0(4)将0.45 mol H2(g)和0.15 mol N2(g)放入1 L密闭容器中,在500 、2107 Pa下达到平衡,测得N2为0.10 mol,H2为0.30 mol,NH3为0.10 mol。则该条件下达到平衡时H2的转化率为。该温度下的平衡常数K=。若升高温度,K值(填“增大”“减小”或“不变”)。(5)在上述(4)反应条件的密闭容器中,欲提高合成氨的转化率,下列措施可行的是(填字母)。A.向容器中按原比例再充入原料气B.向容器中充入惰性气体C.改变反应的催化剂D.分离出氨解析(1)在反应体系中加入催化剂,降低了活化能,故E1和E2均减小。(3)根据题给的图像可以看出合成氨的反应为放热反应,故H0;又因为合成氨的反应为气体体积减小的反应,故S0。(4)根据“三段式”进行计算: N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起始浓度(molL-1):0.15 0.45 0改变浓度(molL-1):0.050.15 0.10平衡浓度(molL-1):0.10 0.30 0.10故达到平衡时H2的转化率为0.150.45100%33.3%。该温度下,平衡常数K=c2(NH3)c(N2)c3(H2)3.7;因该反应为放热反应,若升高温度,平衡向逆反应方向移动,故K值将减小。(5)向容器中按原比例再充入原料气,相当于增大压强,平衡正向移动;分离出氨气,平衡正向移动;而向容器中充入惰性气体、改变反应的催化剂均不能使平衡发生移动。答案(1)减小;减小(2);此反应为可逆反应,0.5 mol N2和1.5 mol H2不可能完全反应,所以放出的热量小于46.2 kJ(3)D(4)33.3%;3.7;减小(5)AD18.在密闭容器中发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H50%。(3)通过实验1可知在110 时,该反应的K=c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)=1,温度一定,K一定,则在实验3中K=0.480.480.32(y-0.48)=1,解得y=1.2。(4)反应前后压强始终不变,A项错误;生成H2O的速率和消耗H2的速率均表示逆反应速率,B项错误;混合气体的密度始终不变,C项错误;H2的质量不再变化,说明反应达到平衡,D项正确。答案(1)0.05;不(2)B(3)1.2(4)D19.铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛,研究铁及其化合物的应用意义重大。回答下列问题:(1)已知高炉炼铁过程中会发生如下反应:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)H1Fe2O3(s)+13CO(g)23Fe3O4(s)+13CO2(g)H2Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g)H3Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)H4则H4的表达式为(用含H1、H2、H3的代数式表示)。(2)上述反应在高炉中大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下:温度 250 600 1000 2000 主要成分 Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe1600 时固体物质的主要成分为,该温度下若测得固体混合物中m(Fe)m(O)=352,则FeO被CO还原为Fe的百分含量为。(设其他固体杂质中不含Fe、O元素)(3)铁等金属可用作CO与氢气反应的催化剂。已知某种催化剂可用来催化反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)H0。在T 、106 Pa时将1 mol CO和3 mol H2加入容积可变的密闭容器中,实验测得CO的体积分数(CO)如下表:t/min 0 10 20 30 40 50(CO) 0.25 0.23 0.214 0.202 0.193 0.193能判断反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)达到平衡的是(填字母)。a.容器内压强不再发生变化b.混合气体的密度不再发生变化c.v正(CO)=3v逆(H2)d.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化达到平衡时CO的转化率为;在T 、106 Pa时该反应的压强平衡常数Kp(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)的计算式为。如图表示该反应中CO的平衡转化率与温度、压强的关系。图中温度T1、T2、T3由高到低的顺序是,理由是。解析(1)已知反应:Fe2O3(s)+13CO(g)23Fe3O4(s)+13CO2(g)H2,Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g)H3,根据盖斯定律,由+23可得Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g),故H4=H2+23H3。(2)根据1000 时固体物质的主要成分为FeO,2000 时固体物质的主要成分为Fe可知,1600 时固体物质的主要成分为FeO和Fe的混合物;设混合物中FeO的物质的量为x mol,Fe的物质的量为y mol,则有(x+y)x=3556216,即可求的xy=14,故剩余的FeO和被还原为铁的FeO的物质的量之比为14,则可知被还原的FeO的百分含量为41+4100%=80%。(3)由于此容器容积可变,故为恒压容器,则容器内压强一直不变不能作为反应达平衡的标志,a项错误;此反应在平衡前后气体的质量不变,但体积变小,故密度变大,故当混合气体的密度不再发生变化时能说明反应达平衡,b项正确;反应达平衡的标志是v正=v逆,而v正(CO)=3v逆(H2),虽然两者表示的方向相反,但比值不正确,故不能说明反应达平衡,c项不正确;在反应达平衡之前,混合气体的质量不变,但物质的量变小,故混合气体的平均相对分子质量在变大,故当混合气体的平均相对分子质量不变时能说明反应达平衡,d项正确。设反应达平衡时CO转化了x mol,根据三段式可知:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)初始(n):1 mol3 mol00n:x mol3x molx molx mol平衡(n):(1-x) mol(3-3x) molx molx mol结合平衡时CO的体积分数为0.193可知1-x4-2x=0.193,解得x0.371,故达到平衡时CO的转化率为0.371mol1mol100%=37.1%;在T 、106 Pa时该反应的压强平衡常数Kp=p(CH4)p(H2O)p(CO)p3(H2)=(0.3713.258)20.193(1.8873.258)31012Pa2。反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)HT2T1。答案(1)H2+23H3(2)FeO和Fe;80%(3)bd37.1%;(0.3713.258)20.193(1.8873.258)31012Pa2T3T2T1;正反应是放热反应,在相同压强下,温度降低,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大20.(2018年长沙四校一模)在工业上常用CO与H2合成甲醇,热化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=-574.4 kJmol-1。(1)在T1时,向体积为2 L的恒容密闭容器中充入物质的量之和为3 mol的CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数(CH3OH)与n(H2)n(CO)的关系如图1所示。当起始n(H2)n(CO)=2时,经过5 min反应达到平衡,CO的转化率为0.6,则05 min内平均反应速率v(H2)=。若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4 mol,达到新平衡时H2的转化率将(填“增大”“减小”或“不变”)。当n(H2)n(CO)=3.5时,反应达到平衡后,CH3OH的体积分数可能是图1中的(填“D”“E”或“F”)点。(2)在一容积可变的密闭容器中充有10 mol CO和20 mol H2,CO的平衡转化率(CO)与温度(T)、压强(p)的关系如图2所示。A、B、C三点对应的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为。若达到平衡状态A时容器的体积为10 L,则在平衡状态B时容器的体积为L。解析(1)n(H2)n(CO)=2,又n(CO)+n(H2)=3 mol,则n(H2)=2 mol,n(CO)=1 mol,05 min内转化的n(CO)=0.6 mol,则有CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始/molL-10.5 1 0转化/molL-10.3 0.6 0.3平衡/molL-10.2 0.4 0.3v(H2)=0.6 molL-15 min=0.12 molL-1min-1。K=0.30.20.420.3+0.2(0.2+0.2)0.42,所以平衡正向移动,v正v逆,H2的转化率将增大。反应物按方程式中各物质的化学计量数之比投料时,产物的体积分数最大,否则都会使产物的体积分数减小,故应选F点。(2)平衡常数只与温度有关,CO与H2反应生成CH3OH的反应为放热反应,则升高温度,平衡常数减小,KCKC。达到平衡状态A时,容器的体积为10 L,状态A与B的平衡常数相同,状态A时CO的转化率是0.5,则平衡时n(CO)=10 mol(1-0.5)=5 mol,c(CO)=0.5 molL-1,c(H2)=1 molL-1,生成甲醇的浓度是0.5 molL-1,所以平衡常数KA=0.50.512=1;设状态B时容器的体积是V L,状态B时CO的转化率是0.8,则平衡时c(CO)=2V molL-1,c(H2)=4V molL-1,生成甲醇的物质的量浓度是8V molL-1,KB=8V2V(4V)2=1,解得V=2。答案(1)0.12 molL-1min-1;增大F(2)KA=KBKC221.近年来全国各地长期被雾霾笼罩,雾霾颗粒中汽车尾气占20%以上。已知汽车尾气中的主要污染物为NOx、CO、超细颗粒(PM2.5)等有害物质。目前,已研究出了多种消除汽车尾气污染的方法。(1)在催化剂存在时可用H2将NO还原为N2。一定条件下H2还原NO生成N2和1 mol水蒸气的能量变化如图1所示,写出该反应的热化学方程式:。(H用E1、E2、E3表示)(2)工业上可采用CO和H2合成甲醇,发生的反应为()CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H0。在恒容密闭容器中按体积之比为12充入一氧化碳和氢气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是(填字母)。A.正反应速率先增大后减小B.逆反应速率先增大后减小C.化学平衡常数K增大D.反应物的体积分数增大E.混合气体的密度减小F.氢气的转化率减小(3)在汽车上安装三元催化转化器可实现反应:()2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H0。则该反应在(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。(4)将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应(),在相同时间内测量逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(NO的转化率),结果如图2所示。下列说法正确的是(填字母)。A.第种催化剂比第种催化剂脱氮率高B.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响C.曲线最高点表示此时平衡转化率最高D.两种催化剂分别适宜于55 和75 左右脱氮(5)在某温度下,向2 L恒容密闭容器中充入NO、CO各0.4 mol进行反应(),测得NO物质的量变化如图3所示,5 min末反应达到平衡,该反应的平衡常数K=。第6 min继续加入0.2 mol NO、0.2 mol CO、0.2 mol CO2和0.3 mol N2,请在图3中画出到9 min末反应达到平衡状态时NO的物质的量随时间的变化曲线。(6)NOx是大气污染