汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體，對汽車加裝尾氣凈化裝置，可使有毒氣體相互反應轉(zhuǎn)化為無毒氣體。汽車尾氣中CO與H2O(g)在一定條件下可以發(fā)生反應：
CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＜0。820 ℃時在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，起始時按照下表進行投料，達到平衡狀態(tài)，K＝1.0。

起始物質(zhì)的量
甲
乙
丙
n(H2O)/mol
0.10
0.20
0.20
n(CO)/mol
0.10
0.10
0.20
 
（1）該反應的平衡常數(shù)表達式為                                。
（2）平衡時，甲容器中CO的轉(zhuǎn)化率是       。比較下列容器中CO的轉(zhuǎn)化率：乙       甲；丙       甲(填“>”、“＝”或“<”)。
（3）丙容器中，若要通過改變溫度，使CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，則溫度需要降低才能達到，則降溫后的平衡常數(shù)K     (填“增大”、“減小”或“不變”)。

（1）K＝   （2）50%       >    ＝  （3）增大

解析試題分析：（1）化學平衡常數(shù)是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，則根據(jù)CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）可知，該反應的平衡常數(shù)表達式為：K═。
（2）設甲容器中CO消耗的物質(zhì)的量為x
CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）
初始量（mol）0.1     0.1      0       0
變化量（mol）x      x        x       x
平衡量（mol）0.1-x   0.1-x     x       x
則K=＝1
解得x=0.5，所以甲容器中CO的轉(zhuǎn)化率=×100%=50%；
根據(jù)投料情況知道，乙相當于在甲的基礎上增加了水蒸氣的投料，所以會使得一氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大，丙裝置投料是甲裝置的2倍，對于化學反應前后系數(shù)和不變的反應來說，建立的平衡是等效的，所以兩種情況下，轉(zhuǎn)化率是相等的。
③丙容器中，通過改變溫度，使CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，需要使化學平衡向著正向移動，由于該反應為放熱反應，要增大一氧化碳的轉(zhuǎn)化率，應該降低溫度；由于平衡向著正向移動，反應物濃度減小，生成物濃度增大，則該反應的化學平衡常數(shù)增大。
考點：考查化學反應速率和化學平衡移動的影響因素以及有關(guān)化學平衡的轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)的計算等

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（14分）甲醇是重要的化工原料，在工業(yè)生產(chǎn)上的應用十分廣泛。
（1）利用太陽能或生物質(zhì)能分解水制H2，然后可將H2與CO2轉(zhuǎn)化為甲醇。已知：
光催化制氫：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)  ΔH＝＋571.5 kJ/mol   ①
H2與CO2耦合反應：3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)  ΔH＝－137.8 kJ/mol   ②
則反應：2H2O(l)＋CO2(g) = CH3OH(l)＋3/2O2(g)的ΔH＝     kJ/mol。
你認為該方法需要解決的技術(shù)問題有     （填字母）。
a. 開發(fā)高效光催化劑
b. 將光催化制取的H2從反應體系中有效分離，并與CO2耦合催化轉(zhuǎn)化
c. 二氧化碳及水資源的來源供應
（2）工業(yè)上由甲醇制取甲醛的兩種方法如下（有關(guān)數(shù)據(jù)均為在298 K時測定）：
反應I：CH3OH(g)＝HCHO(g)＋H2(g)  ΔH1＝＋92.09kJ/mol，K1＝3.92×10－11。
反應II：CH3OH(g)＋1/2O2(g)＝HCHO(g)＋H2O(g)  ΔH2＝－149.73 kJ/mol，K2＝4.35×1029。
①從原子利用率看，反應     （填“I”或“II”。下同）制甲醛的原子利用率更高。從反應的焓變和平衡常數(shù)K值看，反應   制甲醛更有利。
②下圖是甲醇制甲醛有關(guān)反應的lgK（平衡常數(shù)的對數(shù)值）隨溫度T的變化。圖中曲線（1）表示的是反應     。

（3）污水中的含氮化合物，通常先用生物膜脫氮工藝進行處理，在硝化細菌的作用下將NH4＋氧化為NO3－（2NH4++3O2＝2HNO2+2H2O +2H+；2HNO2 +O2＝2HNO3）。然后加入甲醇，甲醇和NO3－反應轉(zhuǎn)化為兩種無毒氣體。
①上述方法中，1 g銨態(tài)氮元素轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮元素時需氧的質(zhì)量為     g。
②寫出加入甲醇后反應的離子方程式：     。
（4）甲醇燃料電池的工作原理如圖所示，則該電池負極的電極反應式為   。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

(14分)科學家一直致力于研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法。曾有實驗報道：在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑(混有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應，生成的主要產(chǎn)物為NH3。進一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，部分實驗數(shù)據(jù)見下表(光照、N2壓強1.0×105 Pa、反應時間3 h)：

T／K
303
313
323
353
NH3生成量/(10-6mol)
4.8
5.9
6.0
2.0
相應的熱化學方程式如下：N2(g)+3H2O(1)==2NH3(g)+O2(g) △H＝+765.2 kJ/mol  (I)
請回答下列問題：
(1)請在方框內(nèi)的坐標系中，畫出反應(I)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應過程中體系能量變化示意圖，并進行必要標注。

(2)與目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法相比，該方法中固氮反應速率慢。請?zhí)岢隹商岣咂浞磻俾是以龃驨H3日生成量的建議：                        。
(3)寫出工業(yè)上用H2和N2直接合成NH3的化學方程式                       ，設在2.0 L的密閉容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g)，反應在一定條件下達到平衡時，NH3的物質(zhì)的量分數(shù)(NH3的物質(zhì)的量與反應體系中總物質(zhì)的量之比)為4/7。計算該條件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率為          ；反應的平衡常數(shù)K＝           (不要求寫單位)。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（6分）把0.04 mol X氣體和0.06 mol Y氣體混合于2 L密閉容器中，使它們發(fā)生如下反應：4X(g)＋5Y(g)===nZ(g)＋6W(g)；2 min末生成0.03 mol W。若測知以Z的濃度變化表示的反應速率為0.005 mol·(L·min)－1。試計算：
（1）前2 min內(nèi)用X的濃度變化表示的平均反應速率為                        ；
（2）化學方程式中n的值是           。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

(16分)運用化學反應原理研究NH3的性質(zhì)具有重要意義。請回答下列問題：
（1）已知：①4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g)  H=-1266.8kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)===2NO(g)  H=180.5kJ·mol-1
寫出氨高溫催化氧化的熱化學方程式                   。
（2）氨氣、空氣可以構(gòu)成燃料電池，其電池反應原理為4NH3+3O2===2N2+6H2O。則原電解質(zhì)溶液顯   (填“酸性”、“中性”或“堿性”)，負極的電極反應式為          。
（3）合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑，其研究來自正確的理論指導，合成氨反應的平衡常數(shù)K值和溫度的關(guān)系如下：

①由上表數(shù)據(jù)可知該反應為放熱反應，理由是          ；
②理論上，為了增大平衡時H2的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是   (填字母序號)；
a．增大壓強    b．使用合適的催化劑
c．升高溫度    d．及時分離出產(chǎn)物中的NH3
③400oC時，測得某時刻氨氣、氮氣、氫氣的物質(zhì)的量濃度分別為3mol·L-1、2mol·L-1、1mol·L-1時，此時刻該反應的v正(N2)   v逆(N2)(填“>”、“<”或“=”)。
（4）①25oC時，將amol·L-1的氨水與0.1mol·L-1的鹽酸等體積混合。當溶液中c(NH4+)=c(Cl-)時，用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=      ；
②向25mL0.10mol·L-1的鹽酸中滴加氨水至過量，該過程中離子濃度大小關(guān)系一定不正確的是         (填字母序號)。
a．c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)    b．c(C1-)>c(NH4+)=c(H+)>c(OH-)
c．c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)    d．c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(Cl-)

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

一定條件下發(fā)生反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。工業(yè)上依此用CO生產(chǎn)燃料甲醇。
　  
（1）甲圖是反應時CO和CH3OH(g)的濃度隨時間變化情況。從反應開始到平衡，用H2濃度變化表示平均反應速率v(CO)＝__________________。
（2）乙圖表示該反應進行過程中能量的變化。曲線b下的反應條件為      。該反應的焓變是________（填“ΔH<0”或“ΔH>0”），寫出反應的熱化學方程式     ；選擇適宜的催化劑______（填“能”或“不能”）改變該反應的反應熱。
（3）該反應平衡常數(shù)K的表達式為______________________，溫度升高，平衡常數(shù)K________（填“增大”、“不變”或“減小”）。
（4）恒容條件下，下列措施中能使增大的有____________。
a．降低溫度             b．充入He氣
c．再充入1molCO和2molH2         d．使用催化劑

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

大氣中可吸入顆粒物PM2.5主要來源為燃煤、機動車尾氣等。
（1）若取某PM2.5樣本，用蒸餾水處理，測得溶液中含有的離子有：K+、Na+、NH4+、SO42-、NO3-、Cl-，則該溶液為       （填“酸性”或“堿性”）溶液，其原因用離子方程式解釋是：        。
（2）“洗滌”燃煤煙氣可減輕PM2.5中SO2的危害，下列可適用于吸收SO2的試劑有      
A．CaCl2溶液     B．氨水     C．Ca(OH)2懸濁液     D．濃H2SO4
（3）煤煙氣中的氮氧化物可用CH4催化還原成無害物質(zhì)。若常溫下，1molNO2與CH4反應，放出477.5kJ熱量，該反應的熱化學方程式是            。
（4）安裝汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器也可減輕PM2.5的危害，其反應是：
2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g)；△H＜0。
①該反應平衡常數(shù)表達式K=         ；溫度升高K值       （填“增大”或“減小” ）
②若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是         。

（5）使用鋰離子電池為動力汽車，可減少有害氣體的排放。錳酸鋰離子蓄電池的反應式為：
     Li1－xMnO4 ＋ LixC LiMnO4 ＋ C
下列有關(guān)說法正確的是          
A．充電時電池內(nèi)部Li＋向正極移動
B．放電過程中，電能轉(zhuǎn)化為化學能
C．放電時電池的正極反應式為：Li1－xMnO4＋xe—＋xLi＋＝LiMnO4
D．充電時電池的正極應與外接電源的負極相連

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

現(xiàn)有下列可逆反應：A(g)＋B(g) xC(g)，在不同條件下生成物C在反應混合物中的質(zhì)量分數(shù)(C%)和反應時間(t)的關(guān)系如下圖：

請根據(jù)圖像回答下列問題：
(1)若甲圖中兩條曲線分別表示有催化劑和無催化劑的情況，則       曲線表示無催化劑時的情況(填字母，下同)；
(2)若乙圖表示反應達到平衡后分別在恒溫恒壓條件下和恒溫恒容條件下向平衡混合氣體中充入惰性(與反應體系中任一物質(zhì)均不反應)氣體后的情況，則       曲線表示恒溫恒容的情況；
(3)根據(jù)丙圖可以判斷該可逆反應的正反應是       熱反應(填“吸”或“放”)；
(4)化學計量數(shù)x的值       (填取值范圍)；判斷的依據(jù)是                。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

(1)科學家根據(jù)體系存在著力圖使自身能量趨于　　　和由　　　變?yōu)?u>　　　的自然現(xiàn)象,提出了互相關(guān)聯(lián)的　　　判據(jù)和　　　判據(jù),為最終解決“反應進行的方向”這一問題提供了必要的依據(jù)。 
(2)在密閉條件下,體系有有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向,因為與有序體系相比,無序體系更加穩(wěn)定,科學家把這種因素稱作　　　。 
(3)判斷下列過程熵變的正負(填“>0”或“<0”):
①溶解少量蔗糖于水中,ΔS　　　　; 
②純碳和氧氣反應生成CO(g),ΔS　　　　; 
③液態(tài)水蒸發(fā)變成水蒸氣,ΔS　　　　; 
④CaCO3(s)加熱分解生成CaO(s)和CO2(g),ΔS　　　　。 

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