Question

2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。

（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO2CO₂(g)+N₂(g)

①对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（PB）代替物质的量浓度（CB）也可以表示平衡常数（记作K_P），则该反应的KP=-                 。

②该反应在低温下能自发进行，该反应的ΔH           0。（选填“>”、“<”）

③在某一绝热、恒容的密闭容器中充入一定量的NO、CO发生上述反应，测得正反应的速率随时间变化的曲线如图所示（已知：t₂ --t_l=t₃－t₂）。

则下列说法不正确的是          。（填编号）

A．反应在c点未达到平衡状态

B．反应速率a点小于b点

C．反应物浓度a点大于b点

D．NO的转化率：t_l～t₂>t₂～t₃

（2）煤的综合利用、使用清洁能源等有利于减少环境污染。合成氨工业原料气的来源之一水煤气法，在催化剂存在条件下有下列反应：

①

②

③

①△H₃和△H₁、△H₂的关系为△H₃=             。

②在恒温条件下，将l mol CO和1 mol H₂O（g）充入某固定容积的反应容器，达到平衡时有50%的CO转化为CO₂。在t_l时保持温度不变，再充入1 mol H₂O（g），请在图中画出t_l时刻后H₂的体积分数变化趋势曲线。

③甲醇汽油可’以减少汽车尾气对环境的污染。

某化工厂用水煤气为原料合成甲醇，恒温条件下，在体积可变的密闭容器中发生反应：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)到达平衡时，测得CO、H₂、CH₃OH分别为1 mol、1 mol、1 mol，容器的体积为3L，现往容器中继续通人3 mol CO，此时v（正）          v（逆）（选填‘‘>”、“<’’或“=”），判断的理由        。

Answer

（1）① ②< ③D

(2) ①ΔH3=ΔH1+ΔH2。

②如图

（起点，画在0.15到0.2之间，终点，不高于原平衡线都正确）

③=。温度不变K不变，加入3molCO后容器体积变为6L，经计算Qc=K=9,所以平衡不移动。

【解析】

试题分析：(1) ①对于在一定体积的密闭容器内发生的有气体参加的反应来说，气体的物质的量的比等于压强之比。所以当反应达到平衡后，平衡时生成物各组分的压强幂指数的乘积与反应物各组分的压强幂指数的乘积的比。。②放热反应和体系混乱程度增大的反应是自发进行的反应。对于反应2NO(g)+2CO2CO2(g)+N2(g)是混乱程度减小的反应，要使反应在低温下能自发进行，则该反应的ΔH<0. ③A.由于该反应的正反应为放热反应。所以随着反应的进行，体系的温度不断升高，正反应速率不断加快。有更多的反应物变为生成物，所以逆反应速率也不断加快。若反应达到平衡。由于该反应的正反应为放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动。V正应该减小。但在c点未看到速率减小的趋势，所以未达到平衡状态。正确。B．由速率图像可以看出：反应速率a点小于b点。正确。C．由图像可以看出：在从开始到t3以前，V正在不断的增大，反应正向进行。反应未达到平衡状态。因为反应是从正反应方向开始的，所以反应物浓度a点大于b点。正确。：D. 因为t2 --tl=t3－t2，速率不断加快，单位时间内物质改变的浓度大，所以反应物的转化率NO的转化率：t2～t3 > tl～t2。错误。（2）① ①＋②整理可得ΔH3=ΔH1＋ΔH2。②由于温度不变，所以化学平衡常数就不会变化。在加入1 mol H2O（g）的一瞬间，H2的物质的量没变，所以H2的体积分数为0.5÷3=.由于增大反应物的浓度，化学平衡正向移动，会产生更多的H2，因此H2的体积分数不断增大。假如c(CO)改变浓度为x,则再次达到平衡时c(CO)=0.5-x;c(H2O)=1.5-x;c(CO2)= 0.5+x ; c(H2)= 0.5+x. (0.5-x )×(1.5-x)= (0.5+x )×(0.5+x).解得此时H2的体积分数为(1/6+0.5)÷3=2/9.图像见答案。③恒温条件下，在体积可变的密闭容器中发生反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)到达平衡时，测得CO、H2、CH3OH分别为1 mol、1 mol、1 mol，容器的体积为3L，现往容器中继续通人3 mol CO，温度不变K不变，加入3molCO后容器体积变为6L =K。所以所以平衡不移动。v（正）= v（逆）。

考点：考查化学平衡状态的判断、热化学方程式的书写、生成物的体积分数与时间关系的图像的知识。