精英家教網(wǎng)某恒溫密閉容器發(fā)生可逆反應(yīng)：Z（？）+W（？）?X（g）+Y（？）△H，在t1時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡，在t2時(shí)刻縮小容器體積，t3時(shí)刻再次達(dá)到平衡狀態(tài)后未再改變條件．下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是（　　）
A、Z和W在該條件下至少有一個(gè)是為氣態(tài)B、t1～t2時(shí)間段與t3時(shí)刻后，兩時(shí)間段反應(yīng)體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量可能相等也可能不等C、若在該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c（X），則t1～t2時(shí)間段與t3時(shí)刻后的X濃度不相等D、若該反應(yīng)只在某溫度T以上自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度升高而減小
分析：A、由于正反應(yīng)速率不隨反應(yīng)時(shí)間和壓強(qiáng)的改變而改變，故Z和W都是不是氣體；
B、根據(jù)圖象可知，只有X是氣體，Y可以是氣體或不是氣體，所以反應(yīng)過(guò)程中氣體的摩爾質(zhì)量始終不變或不等；
C、化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，該溫度下平衡常數(shù)的表達(dá)式K=c（X）是定值，則t1～t2時(shí)間段與t3時(shí)刻后的c（X）相等；
D、該反應(yīng)在溫度為T0以上時(shí)才能自發(fā)進(jìn)行，根據(jù)△H-T△S＜0，得出該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大．
解答：解：A、根據(jù)圖象可知，正反應(yīng)速率不隨反應(yīng)時(shí)間和壓強(qiáng)的改變而改變，故Z和W都是不是氣體，故A錯(cuò)誤；
B、結(jié)合圖象可知，X是氣體，Y可能不是氣體或是氣體，所以反應(yīng)過(guò)程中氣體的摩爾質(zhì)量始終不變，或不相同，故B正確；
C、由于化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，該溫度下平衡常數(shù)的表達(dá)式K=c（X）是定值，則t1～t2時(shí)間段與t3時(shí)刻后的c（X）相等，故C錯(cuò)誤；
D、由于該反應(yīng)在溫度為T以上時(shí)才能自發(fā)進(jìn)行，根據(jù)△H-T△S＜0，得出該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，故D錯(cuò)誤；
故選B．
點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡圖象等，判斷t2時(shí)刻改變條件是關(guān)鍵，本題難度中等．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

以煤為原料，經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工．
（1）將水蒸氣通過(guò)紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣．反應(yīng)為：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1
①該反應(yīng)在高溫下
能
能
自發(fā)進(jìn)行（填“能”或“不能”）
②恒溫下，在容積不變的密閉容器中，進(jìn)行如上可逆反應(yīng)．一段時(shí)間后，下列物理量不發(fā)生變化時(shí)，能表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是：
D
D
．
Ⅰ混合氣體的密度；Ⅱ容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；Ⅲ混合氣體的總物質(zhì)的量，ⅣCO物質(zhì)的量濃度
A．只有Ⅳ．
B只有Ⅰ和Ⅳ
C．只有Ⅱ和Ⅲ
D．只有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ
（2）水煤氣再進(jìn)一步反應(yīng)可制取氫氣．反應(yīng)為H2O（g）+CO（g）?H2（g）+CO2（g），某溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4/9．該溫度下在甲、乙、丙三個(gè)恒溫密閉容器中，只投入H2（g）和CO2（g），其起始濃度下表所示．下列判斷不正確的是
C
C

起始濃度 甲 乙 丙
c（H2）/mol/L  0.010 0.020 0.020
c（CO2）/mol/L  0.010 0.010 0.020
A．反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，丙中的反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)最慢
B．平衡時(shí)甲中和丙中的H2的轉(zhuǎn)化率均是60%
C．平衡時(shí)，丙中的c（CO2）是甲中的2倍，是0.102mol/L
D．平衡時(shí)，乙中的CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%
（3）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)制取甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），下圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量（單位為kJ?mol-1）的變化．在體積為1L的恒容密閉容器中，沖入1molCO2和3molH2反
①下列措施中能使平衡混合物中c（CH3OH））增大的是
CD
CD

A．升高溫度
B．沖入He（g）使體系壓強(qiáng)增大
C．將H2O（g）從體系中分離出來(lái)
D．再?zèng)_入1molCO2和3molH2
②在溫度T1時(shí)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得n（H2）=2.4mol；其他條件不變，在溫度T2時(shí)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得n（CO2）=0.82mol，則得T1
＞
＞
T2（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）在一定條件下科學(xué)家從煙道氣中分離出CO2與太陽(yáng)能電池電解水產(chǎn)生的H2合成甲醇（常溫下為液體）．CH3OH、H2的燃燒熱分別為：△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.5kJ/mol
①寫出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：
CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=-131.9kJ/mol
CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=-131.9kJ/mol

②該轉(zhuǎn)化的積極意義是
可降低溫室效應(yīng)和彌補(bǔ)資源短缺
可降低溫室效應(yīng)和彌補(bǔ)資源短缺

有人提出，可以設(shè)計(jì)反應(yīng)CO2=C+O2（△H＞0、△S＜0）來(lái)消除CO2對(duì)環(huán)境的影響．請(qǐng)你判斷是否可行并說(shuō)出理由：
不可行，該反應(yīng)是一個(gè)焓增、熵減的反應(yīng)，所以不能自發(fā)進(jìn)行
不可行，該反應(yīng)是一個(gè)焓增、熵減的反應(yīng)，所以不能自發(fā)進(jìn)行
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

（2011?棗莊模擬）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）常溫下，某氨水的pH=12，則水電離的c（OH-）=
1×10-12mol/L
1×10-12mol/L
．若向該氨水中加入等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸，此時(shí)溶液中水電離的程度
大于
大于
（填“大于”、“等于”或“小于”）氨水中水的電離程度．
（2）合成氨反應(yīng)N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，則平衡
向左
向左
移動(dòng)（填“向左”、“向右”或“不”）．
（3）一定溫度下，在密閉容器中可發(fā)生下列反應(yīng)：2N2O5（g）?4NO2（g）+O2（g）．下表為反應(yīng)在T1溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：
T/s 0 500 1000
c（N2O5）/mol?L-1 5.00 3.50 2.42
則500s內(nèi)N2O5的分解速度v（N2O5）=
3×10-3mol?L-1?s-1
3×10-3mol?L-1?s-1
；降溫至T2，反應(yīng)進(jìn)行1000s時(shí)測(cè)得c（NO2）=4.98mol?L-1，則反應(yīng)
N2O5（g）?NO2（g）+O2（g）的△H
＜
＜
0．（填“＞”、“=”、“＜”）．
（4）最近美國(guó)Simons等科學(xué)家發(fā)明了使NH3直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑黑作電極、加入電解質(zhì)溶液中，一個(gè)電極通入空氣，另一電極通入NH3．其電池反應(yīng)式為：4NH3+3O2═2N2+6H2O．你認(rèn)為電解質(zhì)溶液應(yīng)顯
堿性
堿性
（填“酸性”、“中性”或“堿性”），寫出正極的電極反應(yīng)方程式
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（14分）燃煤煙氣中含有大量的氮氧化合物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等，不宜直接排放到空氣中，可采用以下措施對(duì)燃煤煙氣進(jìn)行處理。

（1）脫硝：選擇性催化還原法的脫硝原理是在催化劑存在下，通入甲烷使氮氧化合物（NOx）轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：

CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)   △H1＝－574 kJ·mol－1

CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)    △H2＝－1160 kJ·mol－1

甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為         。

（2）脫硫：①石灰石—石膏濕法煙氣脫硫的工作原理是煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的

空氣反應(yīng)生成石膏(CaSO4·2H2O)。某電廠用煤400噸（煤中含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%），若燃燒時(shí)煤中的硫全

部轉(zhuǎn)化成二氧化硫，用石膏濕法煙氣脫硫中有96%的硫轉(zhuǎn)化為石膏，則可生產(chǎn)石膏         噸。

②新型納米材料氧缺位鐵酸鹽（ZnFe2Ox），由該鐵酸鹽（ZnFe2O4）經(jīng)高溫還原制得，常溫下，它能使工業(yè)廢氣中酸性氧化物分解除去，轉(zhuǎn)化流程如圖所示：若2molZnFe2Ox與足量SO2可生成1.0molS，

則x＝         。

（3）脫碳：從脫硝、脫硫后的煙氣中獲取二氧化碳，用二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向。將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H3

①取五份等體體積CO2和H2的的混合氣體（物質(zhì)的量之比均為1：3），

分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時(shí)間后，測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖11所示，則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的△H3         0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②在容積為1L的恒溫密閉容器中充入1mol CO2和3 mol H2，進(jìn)行上述反應(yīng)。測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如下圖12所示。若在上述平衡體系中再充0.5 mol CO2和1.5 molH2O(g) （保持溫度不變），則此平衡將         移動(dòng)（填“向正反應(yīng)方向”、“不”或“逆反應(yīng)方向”）

               

③直接甲醇燃料電池結(jié)構(gòu)如上圖13所示。其工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為         。

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2012屆江蘇省淮陰中學(xué)、海門中學(xué)、天一中學(xué)高三上學(xué)期聯(lián)考化學(xué)試卷 題型：填空題

（14分）燃煤煙氣中含有大量的氮氧化合物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等，不宜直接排放到空氣中，可采用以下措施對(duì)燃煤煙氣進(jìn)行處理。
（1）脫硝：選擇性催化還原法的脫硝原理是在催化劑存在下，通入甲烷使氮氧化合物（NOx）轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：
CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)   △H1＝－574 kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)    △H2＝－1160 kJ·mol－1
甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為         。
（2）脫硫：①石灰石—石膏濕法煙氣脫硫的工作原理是煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的空氣反應(yīng)生成石膏(CaSO4·2H2O)。某電廠用煤400噸（煤中含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%），若燃燒時(shí)煤中的硫全部轉(zhuǎn)化成二氧化硫，用石膏濕法煙氣脫硫中有96%的硫轉(zhuǎn)化為石膏，則可生產(chǎn)石膏         噸。
②新型納米材料氧缺位鐵酸鹽（ZnFe2Ox），由該鐵酸鹽（ZnFe2O4）經(jīng)高溫還原制得，常溫下，它能使工業(yè)廢氣中酸性氧化物分解除去，轉(zhuǎn)化流程如圖所示：若2molZnFe2Ox與足量SO2可生成1.0molS，
則x＝         。

（3）脫碳：從脫硝、脫硫后的煙氣中獲取二氧化碳，用二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向。將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H3
①取五份等體體積CO2和H2的的混合氣體（物質(zhì)的量之比均為1：3），
分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時(shí)間后，測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH) 與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖11所示，則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的△H3         0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②在容積為1L的恒溫密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，進(jìn)行上述反應(yīng)。測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如下圖12所示。若在上述平衡體系中再充0.5 mol CO2和1.5 mol H2O(g)（保持溫度不變），則此平衡將         移動(dòng)（填“向正反應(yīng)方向”、“不”或“逆反應(yīng)方向”）
               
③直接甲醇燃料電池結(jié)構(gòu)如上圖13所示。其工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為         。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2010-2011學(xué)年山東省棗莊市高三4月模擬考試（理綜）化學(xué)部分 題型：填空題

氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）常溫下，某氨水的pH=12，則水電離的c（OH-）=                  。若向該氨水中加入等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸，此時(shí)溶液中水電離的程度         （填“大于”、“等于”或“小于”）氨水中水的電離程度。

（2）合成氨反應(yīng)N2（g）+3H2（g）2NH3（g），若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，則平衡          移動(dòng)（填“向左”、“向右”或“不”）。   

（3）一定溫度下，在密閉容器中可發(fā)生下列反應(yīng)：2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）。下表為反應(yīng)在T1溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

T／s

0

500

1000

c（N2O5）／mol·L-1

⑤.00

3.50

2.42

    則500s內(nèi)N2O5的分解速度v(N2O5)=           ；降溫至T2，反應(yīng)進(jìn)行1000s時(shí)測(cè)得c(NO2)=4.98mol·L-1，則反應(yīng)N2O5（g）NO2（g）+O2（g）的△H     0。（填“>”、“=”、“<”）。  

   （4）最近美國(guó)Simons等科學(xué)家發(fā)明了使NH3直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑黑作電極、加入電解質(zhì)溶液中，一個(gè)電極通入空氣，另一電極通入NH3。其電池反應(yīng)式為：

4NH3+3O2     2N2+6H2O。你認(rèn)為電解質(zhì)溶液應(yīng)顯        （填“酸性”、“中性”或“堿性”），寫出正極的電極反應(yīng)方程式                 。

 

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