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化学平衡状态的判断1．（2019届山西省大同市第一中学高三8月开学检测）—定温度下，将2molSO2和lmolO2充入10L恒容密闭容器中，发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196kJ•mol-1，5min时达到平衡，测得反应放热166.6kJ。下列说法错误的是A．0〜5min内，用O2表示的平均反应速率v(O2)=0.017mol•L-1min-1B．的值不变时，该反应达到平衡状态C．若增大O2的浓度，SO2的转化率增大D．条件不变，起始向容器中充入4molSO2和2molO2，平衡时放热小于333.2kJ【答案】D2．（2018届江苏省盐城市高三第三次模拟考试）下列说法正确的是（）A．反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的△H0，△S0B．电解法精炼粗铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极C．反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O,每消耗1molKIO3转移的电子数目为6×6.02×1023D．恒温恒容闭密容器中进行的反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，当压强不再发生变化时，表明反应已达到平衡状态【答案】B3．（2018届四川省乐山市第二次调查研究考试）甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下:I.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ/molIII.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3=-49.53kJ/mol某些物质的标准生成热物质COCO2H2CH3OH(g)标准生成热(kJ/mol)-110.52-393.510-201.25回答下列问题:(1)物质的标准生成热是常用的化学热力学数据，可以用来计算化学反应热。化学反应热:ΔH=生成物标准生成热总和一反应物标准生成热总和。计算△H1=_____kJ/mol。(2)在一容积可变的密团容器中，1molCO与2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1，CO在不同温度下的平衡转化率(a)与压强的关系如图所示。①a、b两点的反应速率:v(a)___v(b)(填“”、“”或“=”)②T1____T2(填“”、“或“=”)，原因是___________________________。③在c点条件下，下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是_____(填代号)。a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍b.CH3OH的体积分数不再改变C．混合气体的密度不再改变d.CO和CH3OH的物质的量之和保持不变④计算图中a点的平衡常数Kp____(kPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。(3)合成甲醇尾气中CO的浓度常用电化学气敏传感器进行测量，其中CO传感器可用下图简单表示，则阳极发生的电极反应为_________。【答案】－90.73＜＜CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，CO的平衡转化率减小，故T1T2bc1.6×10-7(kPa)-2CO+H2O-2e-=CO2+2H+4．（2019届四川省成都经济技术开发区实验中学校高三上学期入学考试）无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)ΔH＝＋24.4kJ/mol。（1）将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中，下述现象能说明反应达到平衡的是_________。a．v正(N2O4)＝2v逆(NO2)b．体系颜色不变c．气体平均相对分子质量不变d．气体密度不变达到平衡后，保持体积不变升高温度，再次到达平衡时，混合气体颜色_______(填“变深”“变浅”或“不变”)，判断理由_______。（2）平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示，即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压＝总压×物质的量分数[例如：p(NO2)＝p总×x(NO2)]。写出上述反应平衡常数Kp表达式_______________________(用p总、各气体物质的量分数x表示)；影响Kp的因素_________________。（3）上述反应中，正反应速率v正＝k正·p(N2O4)，逆反应速率v逆＝k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为_______________(以k正、k逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298K、压强100kPa)，已知该条件下k正＝4.8×104s－1，当N2O4分解10%时，v正＝______________kPa·s－1。（4）真空密闭容器中放入一定量N2O4，维持总压强p0恒定，在温度为T时，平衡时N2O4分解百分率为α。保持温度不变，向密闭容器中充入等量N2O4，维持总压强在2p0条件下分解，则N2O4的平衡分解率的表达式为__________________________。【答案】bc变深正反应是吸热反应，其他条件不变，温度升高平衡正向移动，c(NO2)增加，颜色加深温度3.9×1065．（2018届贵州省遵义航天高级中学高三第十一次模拟考试）硝酸是一种重要的化工原料，工业上采用氨的催化氧化法制备硝酸。(1)已知反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)为放热反应，在恒容容器中能说明该反应达到平衡状态的是（_______）A．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:2:3B．v正(N2)=v逆(H2)C．容器内压强保持不变D．混合气体的密度保持不变(2)理论上,为了增大平衡时的转化率,可采取的措施是_____________(要求答出两点)⑶合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下表，则400℃时,测得某时刻氮气、氢气、氨气的物质的量浓度分别为1mol·L-1、2mol·L-1、3mol·L-1时,此时刻该反应正反应速率_____逆反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”）温度/℃200300400K1.00.860.5(4)消除硝酸工厂尾气的一种方法是用甲烷催化还原氮氧化物，已知：①CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)△H＝－890.3kJ·mol-1②N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g)△H＝－67.0kJ·mol-1则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为___________________________________________(5)在25℃下，向浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成____沉淀(填化学式)，当两种沉淀共存时,溶液中C(Mg2+)/C(Cu2+)=_________(已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)【答案】C降温、加压、分离氨气小于CH4(g)+2NO2(g)⇌2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-823.3kJ/molCu(OH)28.2×108或9×109/116．（2018届甘肃省靖远县高三第四次联考）碳热还原法广泛用于合金及材料的制备。回答下列问题：(1)一种制备氮氧化铝的反应原理为23Al2O3+15C+5N2==2Al23O27N5+15CO，产物Al23O27N5中氮的化合价为______________________________。(2)真空碳热冶铝法包含很多反应，其中的三个反应如下：Al2O3(s)+3C(s)==Al2OC(s)+2CO(g)△H12Al2OC(s)+3C(s)==Al4C3(s)+2CO(g)△H22Al2O3(s)+9C(s)==Al4C3(s)+6CO(g)△H3①△H3=_________(用△H1、△H2表示)。②Al4C3可与足量盐酸反应制备一种最简单的烃，该反应的化学方程式为__________________________。(3)下列是碳热还原制锰合金的三个反应，CO与CO2平衡分压比的自然对数值(1nK=2.303lgK)与温度的关系如图所示(已知Kp是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数。分压=总压×气体的物质的量分数)。I.Mn3C(s)+4CO2(g)3MnO(s)+5CO(g)Kp(I)II.Mn(s)+CO2(g)MnO(s)+CO(g)Kp(II)III.Mn3C(s)+CO2(g)3Mn(s)+2CO(g)Kp(III)①△H0的反应是__________________(填“I”“II”或“I”)。②1200K时，在一体积为2L的恒容密闭容器中有17.7gMn3C(s)和0.4molCO2，只发生反应I，5min后达到平衡，此时CO的浓度为0.125mol/L，则0~5min内V(CO2)=____________。③在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO2(g)，只发生反应II，下列能说明反应II达到平衡的是____________(填字母)。A．容器的体积不再改变B．固体的质量不再改变C．气体的总质量不再改变④向恒容密闭容器中加入Mn3C并充入0.1molCO2，若只发生反应III，则在A点反应达到平衡。当容器的总压为akPa时，CO2的转化率为______________；A点对应温度下的Kp(III)=____________。【答案】－32△H1+△H2Al4C3+12HCl==4AlCl3+3CH4↑III0.02mol·L-1·min-1BC33.3%0.5akPa7．（2018届山东省七校联合体高三第二次联考）（1）2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能符合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH1=—aKJ/molC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)ΔH2=—bKJ/mol试写出25℃、101kPa条件下，CO2与H2反应生成汽油（以C8H18表示）的热化学方程式________。（2）利用CO2及H2为原料，在合适的催化剂（如Cu/ZnO催化剂）作用下，也可合成CH3OH，涉及的反应有：甲：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=—53.7kJ·mol-1平衡常数K1乙：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41.2kJ·mol-1平衡常数K2①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K=______(用含K1、K2的表达式表示)，该反应H_____0（填“大于”或“小于”）。②提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有___________（填写两项）。③催化剂和反应体系的关系就像锁和钥匙的关系一样，具有高度的选择性。下列四组实验，控制CO2和H2初始投料比均为1：2.2，经过相同反应时间（t1min）。温度（K）催化剂CO2转化率（%）甲醇选择性（%）综合选项543Cu/ZnO纳米棒材料12.342.3A543Cu/ZnO纳米片材料11.972.7B553Cu/ZnO纳米棒材料15.339.1C553Cu/ZnO纳米片材料12.070.6D由表格中的数据可知，相同温度下不同的催化剂对CO2的转化为CH3OH的选择性有显著影响，根据上表所给数据结合反应原理，所得最优选项为___________（填字母符号）。（3）以CO、H2为原料合成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积均为2L的三个恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，分别都充入1molCO和2molH2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。下图为三个容器中的反应均进行到5min时H2的体积分数示意图，其中有一个容器反应一定达到平衡状态。①0～5min时间内容器Ⅱ中