1、第2章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 (90分鐘，100分)一、選擇題(本題包括17個(gè)小題，每小題3分，共51分)1現(xiàn)有兩個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)方程式：(l)H2(g)(l)H>0(l)2H2(g)(l)H<0下列說(shuō)法正確的是(D)A反應(yīng)中都存在：S>0B反應(yīng)高溫時(shí)，可自發(fā)進(jìn)行C在通常狀況下，都能自發(fā)進(jìn)行D反應(yīng)肯定不能自發(fā)進(jìn)行解析：反應(yīng)均為液體與氣體反應(yīng)轉(zhuǎn)化為液體的反應(yīng)，是熵減小的反應(yīng)。S<0，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；由GHTS可知，S<0，H>0時(shí)，反應(yīng)肯定不能自發(fā)進(jìn)行，故不能自發(fā)進(jìn)行；S<0，H<0時(shí)，低溫時(shí)，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，故低溫時(shí)，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)

2、正確。2下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是(D)A溴水中有下列平衡Br2H2OHBrHBrO，當(dāng)加入硝酸銀溶液后，溶液顏色變淺B合成氨反應(yīng)為提高氨的產(chǎn)率，理論上應(yīng)實(shí)行降低溫度的措施C反應(yīng)CO(g)NO2(g)CO2(g)NO(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，達(dá)平衡后，上升溫度體系顏色變深D對(duì)于2HI(g)H2(g)I2(g)，達(dá)平衡后縮小容器體積可使體系顏色變深解析：向溴水中加硝酸銀溶液，銀離子與溴離子結(jié)合生成硝酸銀沉淀，減小了產(chǎn)物之一溴離子的濃度，平衡正向移動(dòng)，溴水濃度減小，顏色變淺，符合勒夏特列原理；合成氨放熱，降溫可提高NH3的產(chǎn)率，符合勒夏特列原理；升溫使CO(g)NO2(g)CO2(g)N

3、O(g)H<0的平衡逆向移動(dòng)，NO2濃度增大，體系顏色變深，符合勒夏特列原理；2HI(g)H2(g)I2(g)由于V(g)0，縮小體積(相當(dāng)于加壓)平衡不移動(dòng)，但I(xiàn)2濃度增大，體系顏色變深，不能用勒夏特列原理解釋。3120時(shí)，將1 mol CH4和2 mol H2O通入容積為1L的定容密封容器中，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H0，不能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(A)A容器內(nèi)氣體密度恒定B單位時(shí)間內(nèi)消耗0.1 mol CH4同時(shí)消耗0.3 mol H2C容器的壓強(qiáng)恒定D3v正(CH4)v逆(H2)解析：A項(xiàng)，120時(shí)，反應(yīng)混合物都是氣體，混合氣體總質(zhì)量不變，

4、容器的容積不變，容器內(nèi)氣體密度始終不變，不能說(shuō)明得到平衡；B項(xiàng)，單位時(shí)間內(nèi)消耗0.1 mol CH4時(shí)會(huì)生成0.3 mol H2，若同時(shí)消耗0.3 mol H2則說(shuō)明到達(dá)平衡；C項(xiàng)，隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體總物質(zhì)的量增大，容器容積不變，壓強(qiáng)增大，當(dāng)容器的壓強(qiáng)恒定時(shí)，說(shuō)明到達(dá)平衡；D項(xiàng)，3v正(CH4)v逆(H2)，不同物質(zhì)的正逆速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，反應(yīng)到達(dá)平衡。4肯定溫度下的密閉容器中，反應(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)達(dá)到平衡。縮小容器容積，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生影響的敘述不正確的是(A)A 使平衡常數(shù)K增大B 使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)C 使SO3的濃度增大D 使正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率解析：該

5、反應(yīng)體系溫度不變，則化學(xué)平衡常數(shù)不變，化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，故A錯(cuò)誤；縮小容器容積，體現(xiàn)壓強(qiáng)增大，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，所以平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故B正確；縮小容器容積，體現(xiàn)壓強(qiáng)增大，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則生成物三氧化硫濃度增大，故C正確；化學(xué)平衡向減弱相對(duì)反應(yīng)速率大的方向移動(dòng)，縮小容器容積，壓強(qiáng)增大，平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)，則正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，故D正確。5室溫下，把SiO2細(xì)粉放入蒸餾水中，攪拌至平衡，生成H4SiO4溶液(SiO22H2OH4SiO4)，該反應(yīng)平衡常數(shù)K隨溫度的變化如圖所示，攪拌1小時(shí)，測(cè)得H4SiO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0

6、.01%(溶液密度為1.0 g·mL1)。下列分析正確的是(A)A該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為Kc(H4SiO4)B該生成H4SiO4的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C用H4SiO4表示的反應(yīng)速率為1.04×102 mol·L1·h1D若K值變大，在平衡移動(dòng)時(shí)逆反應(yīng)速領(lǐng)先增大后減小 解析：B項(xiàng)，升溫，K減小，所以生成H4SiO4的反應(yīng)為放熱反應(yīng)；C項(xiàng)，v(H4SiO4)1.04×103 mol·L1·h1；D項(xiàng)，降溫，K值變大，平衡右移，v逆應(yīng)先減小后增大。6工業(yè)合成氨的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，下列關(guān)于N2(g)3H2(g)2NH3(g)反應(yīng)的圖象中

7、，錯(cuò)誤的是(C)解析：合成氨的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度上升平衡逆向移動(dòng)，NH3的含量降低，C項(xiàng)錯(cuò)誤。7對(duì)于反應(yīng)2ABC，在反應(yīng)過(guò)程中，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(C%)隨溫度變化如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(A)AT0時(shí)正逆反應(yīng)速率的關(guān)系為：v(正)v(逆)B正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)Ca、b兩點(diǎn)的反應(yīng)速率v(a)>v(b)D溫度T<T0時(shí)，C%漸漸增大的緣由是v(正)<v(逆)解析：從圖象可以看出，T0溫度是平衡狀態(tài)，故T0時(shí)，v(正)v(逆)，A項(xiàng)正確；當(dāng)T>T0時(shí)，上升溫度， C%減小，即平衡逆向移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；因Ta<Tb，所以v(b)>v(a)，C項(xiàng)

8、錯(cuò)誤；當(dāng)T<T0時(shí)，反應(yīng)是從正向開(kāi)頭，并趨向平衡的過(guò)程，所以此過(guò)程中，可知v(正)>v(逆)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8在肯定溫度下，將氣體X和氣體Y各0.16 mol充入10 L恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)X(g)Y(g)2Z(g)H0，一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的數(shù)據(jù)如下表：t/min2479n(Y)/ mol0.120.110.100.10下列說(shuō)法正確的是(C)A反應(yīng)前2 min的平均速率v(Z)2.0×103 mol·L1· min1B其他條件不變，降低溫度，反應(yīng)達(dá)到新平衡前v(逆)v(正)C該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K1.44D其他條件不變，再充入0.2

9、 mol Z，平衡時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)增大解析：A不正確，利用反應(yīng)式可知v(Z)2v(Y)2×(0.16 mol0.12 mol)÷(10 L×2 min)4.0×103 mol·L1· min1；B不正確，該反應(yīng)放熱，降溫平衡正向移動(dòng)，v(正)v(逆)；C正確，列三段式，K1.44；D不正確，因反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，故再充入0.2 mol Z，新平衡相當(dāng)于原平衡增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，平衡時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)不變。9在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2X(g)Y(g)aZ(g)HQ kJ·mol1，開(kāi)頭按體積比21將X、Y充入反應(yīng)器中，肯定條

10、件下發(fā)生反應(yīng)。圖甲和圖乙是依據(jù)反應(yīng)繪制的圖象，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(C)A圖甲，p1p2，a3B圖甲，T1T2，Q0C圖乙，t1時(shí)表示恒溫、恒壓條件下，向平衡體系中充入肯定量的Z氣體D圖乙，假如a3，t2時(shí)表示向體系中加入了催化劑 解析：A項(xiàng)，圖甲，在同一溫度下(T1)，p1壓強(qiáng)下先達(dá)到平衡，說(shuō)明p1>p2，由圖可知壓強(qiáng)大時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)反而小，說(shuō)明增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，則a>3；B項(xiàng)，圖甲，在同一壓強(qiáng)下(p2)，T2溫度下先達(dá)到平衡，說(shuō)明T2>T1，由圖可知溫度高時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)反而小，說(shuō)明上升溫度平衡逆向移動(dòng)，則Q<0；C項(xiàng)，恒溫、恒壓充入Z氣體，c(Z)增大，c(X)

11、、c(Y)減小，v(逆)增大，v(正)減小且平衡與原平衡等效，建立新平衡與原平衡相同；D項(xiàng)，圖乙，t2時(shí)正、逆反應(yīng)速率同等倍數(shù)增大，則可能是使用了催化劑或a3時(shí)增大壓強(qiáng)。10在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)(正反應(yīng)放熱)，如圖是某次試驗(yàn)的化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的圖像，推斷在t1時(shí)刻突然變化的條件可能是(C)A催化劑失效B減小生成物的濃度C降低體系溫度 D增大容器的體積解析：從圖像可以看出：轉(zhuǎn)變條件后，反應(yīng)速率與原平衡速率消滅斷層且低于原平衡反應(yīng)速率，說(shuō)明轉(zhuǎn)變的條件可能是降低溫度或減壓，從轉(zhuǎn)變條件后的v(正)與v(逆)的大小關(guān)系，可得出化學(xué)平衡應(yīng)向正向移動(dòng)?，F(xiàn)分析，降

12、低溫度，該平衡向正向移動(dòng)，必有v(正)>v(逆)，故選C。11臭氧是抱負(fù)的煙氣脫硝試劑，其脫硝反應(yīng)為：2NO2(g)O3(g)N2O5(g)O2(g)，若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，下列由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的推斷正確的是(A)ABCD上升溫度，平衡常數(shù)減小03 s內(nèi)，反應(yīng)速率為：v(NO2)0.2 mol·L1t1時(shí)僅加入催化劑，平衡正向移動(dòng)達(dá)平衡時(shí)，僅轉(zhuǎn)變x，則x為c(O2)解析：A項(xiàng)正確，由圖像可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，說(shuō)明此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以上升溫度，平衡將逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減??；B項(xiàng)錯(cuò)誤，v(NO2)應(yīng)等于0.2 mol·L1·s1；C

13、項(xiàng)錯(cuò)誤，加入催化劑，平衡不發(fā)生移動(dòng)；D項(xiàng)錯(cuò)誤，達(dá)平衡時(shí)，增大c(O2)，平衡逆向移動(dòng)，NO2的轉(zhuǎn)化率會(huì)減小。12肯定溫度下，向某密閉容器中加入0.2 mol CO和0.2 mol H2O，發(fā)生反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，4 min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，測(cè)得，n(CO)n(CO2)32，下列說(shuō)法正確的是(C)A縮小容器的體積，混合氣體的密度不變Bv(CO)v(CO2)時(shí)，表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C平衡時(shí)CO和H2O的轉(zhuǎn)化率相等D無(wú)法計(jì)算該條件下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)解析：縮小容器的體積，化學(xué)平衡不移動(dòng)，但混合氣體的密度變大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；v(CO)v(CO2)指的是同一反應(yīng)方向，不能表示

14、反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于起始充料的量之比與方程式中反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比全都，故各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一樣，C項(xiàng)正確；由化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K，而依據(jù)題意可求出達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)體系中CO、H2O、CO2、H2的物質(zhì)的量，則可求出其平衡常數(shù)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。13已知：在300 K時(shí)，A(g)B(g)2C(g)D(s)的化學(xué)平衡常數(shù)K4，在該溫度下，向1 L容器中加入1 mol A和1 mol B發(fā)生反應(yīng)，下列敘述不能作為該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是(A)C的生成速率與C的消耗速率相等單位時(shí)間內(nèi)生成a mol A，同時(shí)消耗2a mol CA、B、C的濃度不再變化C的物質(zhì)的量不再變化混合氣體的總壓強(qiáng)

15、不再變化混合氣體的密度不再變化A、B、C的分子數(shù)之比為112A BC D解析：C的生成速率為v(正)，C的消耗速率為v(逆)，由于v(正)v(逆)，故反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。在反應(yīng)過(guò)程中的任意時(shí)刻都符合，不能用于推斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。都能說(shuō)明反應(yīng)體系中各物質(zhì)的百分含量不變，可以推斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積不變的可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)始終保持不變，所以不能用壓強(qiáng)不變來(lái)推斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。該反應(yīng)中氣體的體積不變，當(dāng)氣體的質(zhì)量不再變化時(shí)，則混合氣體的密度不變，可以推斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。由A、B、C的分子數(shù)之比為112，可以計(jì)算出此時(shí)的濃度商和平衡常數(shù)相等，可以推斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。14密閉

16、容器中，給一氧化碳和水蒸氣的氣體混合物加熱，在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)。在500 時(shí)，平衡常數(shù)K9。若反應(yīng)開(kāi)頭時(shí)，一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.02 mol/L，則在此條件下CO的轉(zhuǎn)化率為(C)A25% B50%C75% D80%解析：設(shè)平衡時(shí)CO2的濃度為x moI/L。COH2OH2CO2起始濃度(mol/L) 0.02 0.02 0 0平衡濃度(mol/L) 0.02x 0.02x x xK9，解得x0.015。所以，CO的轉(zhuǎn)化率×100%75%。15對(duì)于可逆反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H<0，下列各項(xiàng)對(duì)示意圖的解釋與

17、圖像相符的是(C)A壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響(p2>p1)B溫度對(duì)反應(yīng)的影響C平衡體系增加N2對(duì)反應(yīng)的影響D催化劑對(duì)反應(yīng)的影響解析：中由于p1條件下反應(yīng)先達(dá)平衡狀態(tài)，即p1>p2，A錯(cuò)誤；上升溫度，N2(g)3H2(g)2NH3(g)H<0的平衡逆向移動(dòng)，N2的轉(zhuǎn)化率降低，圖像錯(cuò)誤；催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，故有催化劑時(shí)先達(dá)平衡，錯(cuò)誤；向平衡體系中加入N2瞬間，v正增大，v逆不變，v正>v逆，平衡正向移動(dòng)，C正確。16肯定條件下，在某密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，若增大壓強(qiáng)或上升溫度，重新達(dá)到平衡，反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化過(guò)程

18、如圖所示，則對(duì)該反應(yīng)的敘述正確的是(C)A正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)Cmn<pq Dmn>pq解析：上升溫度，由圖像推斷平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A、B不正確；增大壓強(qiáng)，由圖像推斷平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即逆反應(yīng)氣體體積減小，C正確，D不正確。17肯定條件下，向一帶活塞的密閉容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，發(fā)生下列反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，達(dá)到平衡后轉(zhuǎn)變下列條件，SO3氣體平衡濃度不轉(zhuǎn)變的是(B)A保持溫度和容器體積不變，充入1 mol SO3(g)B保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入1 mol SO3(g)

19、C保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入1 mol O2(g)D保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入1 mol Ar(g)解析：充入1 mol SO3相當(dāng)于充入1 mol的SO2和0.5 mol的O2，在恒溫恒容下，相當(dāng)于加壓，SO3的平衡濃度增大；在恒溫恒壓下，由于新充入的SO3完全轉(zhuǎn)化成SO2和O2與起始充入的SO2和O2的物質(zhì)的量比值相同，故SO3的濃度不變，A不符合題意，B符合題意。恒溫恒壓下充入O2，平衡正向移動(dòng)，SO3濃度增大，恒溫恒壓下充入Ar氣相當(dāng)于減壓，SO3濃度減小，C、D都不符合題意。 二、非選擇題(本題包括5小題，共49分)18(10分)在肯定條件下，可逆反應(yīng)ABmC變化如圖所示。已

20、知縱坐標(biāo)表示在不同溫度和壓強(qiáng)下生成物C在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，p為反應(yīng)在T2溫度時(shí)達(dá)到平衡后向容器加壓的變化狀況，問(wèn)：(1)溫度T1_大于_T2(填“大于”“等于”或“小于”)。(2)正反應(yīng)是_放熱_反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(3)假如A、B、C均為氣體，則m_大于_2(填“大于”“等于”或“小于”)。(4)當(dāng)溫度和容積不變時(shí)，如在平衡體系中加入肯定量的某稀有氣體，則體系的壓強(qiáng)_增大_(填“增大”“減小”或“不變”)，平衡_不_移動(dòng)(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”)。解析：由圖像知溫度T1時(shí)到達(dá)平衡用時(shí)間少，則反應(yīng)速率快，說(shuō)明溫度大于T2；上升溫度C的百分含量降低，平衡逆移，則正

21、反應(yīng)放熱；加壓C的百分含量降低，平衡逆移，則正反應(yīng)體積增大，m大于2；當(dāng)溫度和容積不變時(shí)，如在平衡體系中加入肯定量的某稀有氣體，則體系的壓強(qiáng)增大，但對(duì)該反應(yīng)體系來(lái)說(shuō)，各物質(zhì)濃度沒(méi)有變化，平衡不移動(dòng)。19(9分)在某一容積為2 L的密閉容器內(nèi)，加入0.8 mol的H2和0.6 mol的I2，在肯定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：H2(g)I2(g)2HI(g)，H<0，反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化狀況如圖1：(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)K_。(2)依據(jù)圖1數(shù)據(jù)，反應(yīng)開(kāi)頭至達(dá)到平衡時(shí)，平均速率v(HI)為_(kāi)0.167_mol·L1·min1_。(3)反應(yīng)達(dá)到平衡后，第8分鐘時(shí)

22、：若上升溫度，化學(xué)平衡常數(shù)K_減小_(填“增大”、“減小”或“不變”)，HI濃度的變化正確的是_c_(用圖2中ac的編號(hào)回答)。若加入I2，H2濃度的變化正確的是_f_。(用圖2中df的編號(hào)回答)解析：(1)由化學(xué)平衡常數(shù)概念直接寫(xiě)出其表達(dá)式K。(2)由圖1知在3 min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故v(HI)c(HI)/t0.5 mol·L1/3 min0.167 mol·L1·min1。(3)因正反應(yīng)放熱，故升溫平衡左移，K值變小，c(HI)減小，圖2中c曲線符合這一事實(shí)，當(dāng)加入I2時(shí)平衡右移，c(H2)減小，圖2中f曲線符合這一事實(shí)。20(6分)在真空密閉容器內(nèi)加入a

23、 mol PH4I固體，在肯定溫度下發(fā)生如下反應(yīng)：PH4I(s)PH3(g)HI(g)4PH3(g)P4(g)6H2(g)2HI(g)H2(g)I2(g)以上三個(gè)反應(yīng)建立平衡后，測(cè)得HI為b mol、I2為c mol、H2為d mol。求：(1)平衡后，容器內(nèi)P4和PH3的物質(zhì)的量為_(kāi)n(P4)(dc)/6_mol，n(PH3)(8c3b2d)/3_mol_(用代數(shù)式表示)。(2)a、b、c三者的關(guān)系聽(tīng)從a>_b2c_(填含b、c的代數(shù)式)。b、c、d三者的關(guān)系聽(tīng)從b>_2/3(d4c)_(填含c、d的代數(shù)式)。解析：分別列出三個(gè)平衡的起始量、反應(yīng)量、平衡量即可簡(jiǎn)潔求得P4和PH3

24、的平衡量。由于平衡量均大于0，可求出兩個(gè)不等關(guān)系。21(12分)甲醇被稱(chēng)為21世紀(jì)的新型燃料，工業(yè)上通過(guò)下列反應(yīng)和，用CH4和H2O為原料來(lái)制備甲醇。(1)將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反應(yīng)室(容積為100 L)，在肯定條件下發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖。已知100 時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5 min，則用H2表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)0.003_0_mol·L1·min1_。圖中的p1_<_p2(填“<”“>”或“”)，100 時(shí)的平衡常數(shù)為_(kāi)2.25×104

25、_。在其他條件不變的狀況下降低溫度，逆反應(yīng)速率將_減小_(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)在壓強(qiáng)為0.1 MPa條件下，將a mol CO與3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g) 該反應(yīng)的H_<_0，S_<_0(填“<”“>”或“”)。若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是_B、D_。A上升溫度B將CH3OH(g)從體系中分別C充入He，使體系總壓強(qiáng)增大D再充入1 mol CO和3 mol H2解析：(1)用甲烷表示的平均反應(yīng)速率為(1.0×0.5)÷(5×100)0.

26、001 0 mol·L1·min1，則用氫氣表示為0.003 0 mol·L1·min1。同一溫度下，p1的轉(zhuǎn)化率大于p2，此反應(yīng)增大壓強(qiáng)反應(yīng)左移，所以p1小于p2。降低溫度，反應(yīng)速率減小(不受平衡移動(dòng)的影響)。(2)此反應(yīng)為化合反應(yīng)，放熱，H<0，反應(yīng)3 mol氣體生成1 mol氣體為熵減，S<0。A上升溫度，平衡左移，錯(cuò)。B將CH3OH(g)從體系中分別，平衡右移，對(duì)。C充入He，使體系總壓強(qiáng)增大，對(duì)平衡無(wú)影響，錯(cuò)。D再充入1 mol CO和3 mol H2，成比例增加反應(yīng)物，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡右移，對(duì)。22(12分)工業(yè)上通常接受CO(g)和H2(g)催化合成甲醇CH3OH(g)。(1)在定溫度和壓強(qiáng)下，CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H128.8 kJ/mol。若將10a mol CO和20a mol H2放入2 L的密閉容器中，充分反應(yīng)后測(cè)得CO的轉(zhuǎn)化率為60%，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)(用含a的代數(shù)式表示)。若此時(shí)再向該容器中投入10a mol CO、20a mol H2和10a mol CH3OH(g)，推斷平衡移動(dòng)的方向是_正向移動(dòng)_(填“正向移動(dòng)”、“逆向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)；與原平衡相比，CO的物質(zhì)的量濃度_增大_(填“增大”、“不變”或“減