(8分)(2010·石家庄质量检测)在一密闭容器中发生反应N2＋3H2
2NH3，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示：
回答下列问题：
(1)处于平衡状态的时间段是________(填选项)。
A．t0～t1 B．t1～t2 C．t2～t3
D．t3～t4 E．t4～t5 F．t5～t6
(2)t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是(填选项)
A．增大压强 B．减小压强 C．升高温度
D．降低温度 E．加催化剂 F．充入氮气
t1时刻________；t3时刻________；t4时刻________。
(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是________(填选项)。
A．t0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t5～t6
(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。
(5)一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20%，则反应后与反应前的混合气体体积之比为________。
(8分)(2011·泰州模拟)某化学反应2A
B＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表：
|
实验 序号 |
时间 温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
1 |
800 |
1.0 |
0.80 |
0.67 |
0.57 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
|
2 |
800 |
c2 |
0.60 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
|
3 |
800 |
c3 |
0.92 |
0.75 |
0.63 |
0.60 |
0.60 |
0.60 |
|
4 |
820 |
1.0 |
0.40 |
0.25 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
根据上述数据，完成下列填空：
(1)在实验1中，反应在10 min～20 min时间内平均速率为________mol·L－1·min－1。
(2)在实验2中，A的初始浓度c2＝________mol·L－1，反应经20 min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是________。
(3)设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3________v1，且c3________1.0 mol/L(填“＝”、“>”或“<”)
(4)比较实验4和实验1，可推测该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)，理由是________________________________________________________________________。
(8分)(2011·苏北四市调研)煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气，反应为：
C(s)＋H2O(g) 
CO(g)＋H2(g)
ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1，
ΔS＝＋133.7 J·(K·mol)－1
①该反应能否自发进行与________有关；
②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是________(填字母，下同)。
a．容器中的压强不变
b．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
c．v正(CO)＝v逆(H2O)
d．c(CO)＝c(H2)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应
CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：
|
实验 组 |
温度/ ℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
|
H2O |
CO |
H2 |
CO2 |
|||
|
1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
|
2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
|
3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①实验1中以v(H2)表示的反应速率为_________________________________________。
②若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等)，且t<3 min，则a、b应满足的关系是________(用含a、b的数学式表示)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应：
CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，下列措施中能使c(CH3OH)增大的是________。
a．升高温度
b．充入He(g)，使体系压强增大
c．将H2O(g)从体系中分离出来
d．再充入1 mol CO2和3 mol H2
(8分)德国人哈伯在1913年实现了合成氨的工业化生产，反应原理：
N2(g)＋3H2(g) 
2NH3(g)；已知298 K时，
ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1，试回答下列问题：
(1)计算说明298 K下合成氨反应能否自发进行？________(填“能”或“不能”)；在298 K时，将10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中，为什么放出的热量小于924 kJ？________。
(2)如图在一定条件下，将1 mol N2和3 mol H2混合于一个10 L的密闭容器中，反应达到A平衡时，混合气体中氨占25%，试回答下列问题：
①N2的转化率为________；
②在达到状态A时，平衡常数KA＝________(代入数值的表达式，不要求得具体数值)，当温度由T1变化到T2时，KA________KB(填“＝”、“<”或“>”)。
③在达到状态B时，下列说法正确的是( )
a．通入氩气使压强增大，化学平衡向正反应方向移动
b．N2的正反应速率是H2的逆反应速率的1/3倍
c．降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小
d．增加N2的物质的量，H2的转化率降低
(3)若在恒温、恒压条件下合成氨反应达到平衡后，再向平衡体系中通入氩气，平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”)。
(4)在1998年希腊亚里斯多德大学的Marnellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H＋)，实现了高温高压下高转化率的电化学合成氨，其实验装置如图：
则阴极的电极反应式为____________________________________________________。
(8分)将2 mol H2O和2 mol CO置于1 L容器中，在一定条件下加热至高温，发生如下可逆反应：
2H2O(g) 
2H2(g)＋O2(g) 2CO(g)＋O2(g) 2CO2(g)
(1)当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是________和________，或________和________。
(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n(O2)平＝a mol，n(CO2)平＝b mol。试求n(H2O)平＝________。(用含a、b的代数式表示)
(8分)在2 L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g) 
2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：
|
时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
n(NO)/mol |
0.020 |
0.010 |
0.008 |
0.007 |
0.007 |
0.007 |
(1)写出该反应的平衡常数表达式：K＝________。
已知：K300℃>K350℃，则该反应是________热反应。
(2)如图中表示NO2的变化的曲线是________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________________________________________________________________________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a．v(NO2)＝2v(O2)
b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2)
d．容器内密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________。
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
