7．(2009·黃岡模擬)在體積恒定的密閉容器中，充入 3 mol A和1 mol B發(fā)生反應(yīng)：3A(g)+B(g)xC(g)，達到平衡后，C在平衡混合氣體中的體積分數(shù)為φ.若維持溫度不變，按1.2 mol A、0.4 mol B、0.6 mol C為起始物質(zhì)，達到平衡后壓強不變，C的體積分數(shù)仍為φ，則x值是

(　)

A．2　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．1

C．3　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．4

解析：本題的條件是恒容裝置，現(xiàn)在起始物質(zhì)不同物質(zhì)的量的前提下要求達到平衡時C物質(zhì)的體積分數(shù)φ相等且壓強不變，壓強不變即物質(zhì)的量不變，因此屬于“等同平衡”，必須用回歸定值法，即1.2 mol+3×0.6 mol/x＝3 mol, 0.4 mol+0.6 mol/x＝1 mol，解得x＝1.

答案：B

6．反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)　ΔH＝Q kJ/mol，生成物C的質(zhì)量分數(shù)與壓強p和溫度的關(guān)系如下圖，方程式中的化學計量數(shù)和Q值符合圖象的是

(　)

A．a+b<c　Q>0　 　　　　　　　　　 B．a+b>c　Q<0

C．a+b<c　Q<0　 　　　 　　　　　　 D．a+b＝c　Q>0

解析：由溫度-時間圖象判斷，T₂>T₁(因為溫度越高，反應(yīng)速率越快，達到平衡所需時間越短)，從T₁→T₂，即升溫，C%降低，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即Q<0；由壓強-時間圖象判斷，p₂>p₁(因為壓強越大，反應(yīng)速率越快，達到平衡所需時間越短)，從p₁→p₂，加壓，C%降低，平衡逆向移動，即逆反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)，則有a+b<c，故選C.

答案：C

5．將H₂(g)和Br₂(g)充入恒容密閉容器，恒溫下發(fā)生反應(yīng)H₂(g)+Br₂(g)2HBr(g)　ΔH<0，平衡時 Br₂(g)的轉(zhuǎn)化率為a；若初始條件相同，絕熱下進行上述反應(yīng)，平衡時Br₂(g)的轉(zhuǎn)化率為b.a與b的關(guān)系是

(　)

A．a>b　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．a＝b

C．a<b　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．無法確定

解析：該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以在絕熱條件下，隨著反應(yīng)的進行，體系溫度升高，與恒溫下的平衡相比，因為絕熱條件下的溫度高，平衡左移，因此a>b.

答案：A

4．下列關(guān)于判斷過程的方向的說法正確的是

(　)

A．所有自發(fā)進行的化學反應(yīng)都是放熱反應(yīng)

B．高溫高壓下可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是自發(fā)的化學反應(yīng)

C．由能量判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復合判據(jù)，將更適合于所有的過程

D．同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同

解析：自發(fā)進行只能用來判斷過程的方向，而不能判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)，A項錯；高溫高壓的條件下，低能量的石墨轉(zhuǎn)化為高能量的金剛石，是一個非自發(fā)的化學反應(yīng)，B項錯；同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)中，氣態(tài)的混亂度最大，熵值最大，D項錯．

答案：C

3．高溫下，某反應(yīng)達到平衡，平衡常數(shù)K＝.恒容時，溫度升高，H₂濃度減�。�下列說法正確的是

(　)

A．該反應(yīng)的焓變?yōu)檎��?/p>

B．恒溫恒容下，增大壓強，H₂濃度一定減小

C．升高溫度，逆反應(yīng)速率減小

D．該反應(yīng)的化學方程式為CO+H₂OCO₂+H₂

解析：由題中平衡常數(shù)的表達式可知該反應(yīng)為：CO₂(g)+H₂(g) 　CO(g)+H₂O(g)，D項錯誤；升高溫度，H₂濃度減小，說明平衡向右移動，該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A項正確；該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，增大壓強對該反應(yīng)的平衡無影響，增大壓強氫氣濃度相應(yīng)增大，B項錯誤；對任何反應(yīng)來說，升高溫度反應(yīng)速率都增大，C項錯誤．

答案：A

2．硝酸生產(chǎn)工藝中，在吸收塔里發(fā)生如下反應(yīng)：3NO₂+H₂O2HNO₃+NO(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，為提高NO₂的轉(zhuǎn)化率，理論上應(yīng)該采取的措施是

(　)

A．減壓　　　　　　　 B．增壓

C．升溫　 　　　　　　　　　　　　　　　　 D．加催化劑

解析：該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，且放熱，為提高NO₂的轉(zhuǎn)化率，可采用增大壓強或降低溫度的方法．

答案：B

1．將固體NH₄I置于密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：

①NH₄I(s)NH₃(g)+HI(g)

②2HI(g)H₂(g)+I₂(g)

達到平衡時，c(H₂)＝0.5 mol/L，c(HI)＝4 mol/L，則此溫度下反應(yīng)①的平衡常數(shù)為

(　)

A．9　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．16　

C．20　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．25

解析：根據(jù)題意

　　　　　　　 2HI(g)H₂(g)+I₂(g)

平衡濃度：4 mol/L　　 0.5 mol/L

起始濃度：c(HI)＝平衡量+變化量

＝4 mol/L+0.5 mol/L×2＝5 mol/L

則c(NH₃)＝c(HI)_起始濃度＝5 mol/L

根據(jù)平衡常數(shù)定義：K＝c(NH₃)·c(HI)

＝5 mol/L×4 mol/L＝20 (mol/L)²，故C項正確．

答案：C

22．(10分)T℃時，有甲、乙兩個密閉容器，甲容器的體積為1 L，乙容器的體積為2 L，分別向甲、乙兩容器中加入6 mol A和3 mol B，發(fā)生反應(yīng)如下：3A(g)+bB(g)3C(g)+2D(g)　ΔH<0; 4 min時甲容器內(nèi)的反應(yīng)恰好達到平衡，A的濃度為2.4 mol/L，B的濃度為1.8 mol/L; t min時乙容器內(nèi)的反應(yīng)達平衡，B的濃度為0.8 mol/L.根據(jù)題給信息回答下列問題：

(1)甲容器中反應(yīng)的平均速率v(B)＝________，化學方程式中計量數(shù)b＝________.

(2)乙容器中反應(yīng)達到平衡時所需時間t________4 min(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是______________________________．

(3)T℃時，在另一個體積與乙相同的丙容器中，為了達到平衡時B的濃度仍然為0.8 mol/L，起始時，向丙容器中加入C、D的物質(zhì)的量分別為3 mol、2 mol，則還需加入A、B的物質(zhì)的量分別是________、________.

(4)若要使甲、乙容器中B的平衡濃度相等，可以采取的措施是________．

A．保持溫度不變，增大甲容器的體積至2 L

B．保持容器體積不變，使甲容器升高溫度

C．保持容器壓強和溫度都不變，向甲中加入一定量的A氣體

D．保持容器壓強和溫度都不變，向甲中加入一定量的B氣體

(5)寫出平衡常數(shù)表達式K＝________，并計算在T℃時的化學平衡常數(shù)K＝________.

解析：　　　3A(g)+bB(g)3C(g)+2D(g)　ΔH<0

起始濃度(mol/L)　 　　6　 　　3　 　　　0　 　　0

轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)　 　　3.6　 　1.2　 　　　3.6　 　　2.4

平衡濃度(mol/L)　 　　2.4　 　1.8　 　　　3.6　 　　2.4

(1)甲容器中反應(yīng)的平均速率v(B)＝Δc/t＝0.3 mol/(L·min)，化學反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學方程式計量數(shù)之比，所以3∶b＝3.6∶1.2，所以b＝1.

(2)甲、乙容器中投入的A、B物質(zhì)的量相等，但乙的體積是甲的2倍，所以乙中反應(yīng)物的濃度小，反應(yīng)速率�。徊⑶疫_到平衡時，乙容器中B的剩余物質(zhì)的量少，即乙容器中反應(yīng)程度大，所以乙容器達到平衡所需時間大于甲容器，即大于4 min.

(3)本題屬于等效平衡問題，在恒溫、恒容條件下，要使乙容器達到平衡后，B的濃度仍然為0.8 mol/L，則丙和乙是等效平衡．處理的方法是：如果根據(jù)化學方程式中計量數(shù)之比換算到同一邊時，反應(yīng)物(或生成物)中同一組分的物質(zhì)的量完全相同，則互為等效平衡．將3 mol C、2 mol D，按化學方程式計量數(shù)折算到左邊，則A為3 mol，B為1 mol，要和乙容器中的6 mol A和3 mol B相同，還需要加入3 mol A和2 mol B.

(4)通過分析甲、乙容器中B的物質(zhì)的量濃度，可知B中反應(yīng)程度大，要使甲、乙容器中B的平衡濃度相等，需使甲的平衡向右移動；根據(jù)化學反應(yīng)的特點，可以采取減壓、降溫，或則增加反應(yīng)物A，所以A、C項符合要求．

(5)根據(jù)(1)中求出的b＝1，可知化學反應(yīng)方程式為：3A(g)+B(g)3C(g)+2D(g)，平衡常數(shù)的表達式為：K＝，將各物質(zhì)的平衡濃度代入上式可得：

K＝＝10.8 mol/L.

答案：(1)0.3 mol/(L·min)　1

　(2)大于　乙容器的體積大于甲容器的體積，濃度減小 ，反應(yīng)速率減慢，達平衡所需時間長

(3)3 mol　2 mol　(4)AC

(5)　10.8 mol/L

21．(12分)(1)控制變量是科學研究中的重要研究方法，其基本思路是，在實驗研究中人為只改變一個因素(調(diào)節(jié)變量)，其他因素保持相同，觀察測定因調(diào)節(jié)變量改變而改變的因素(因變量)，從而分析得到研究結(jié)論．中學化學中應(yīng)用控制變量的方法研究問題的例子很多．請分析或設(shè)計：

①在研究濃度對化學反應(yīng)速率的影響時，教材安排了利用Na₂S₂O₃與H₂SO₄反應(yīng)的一組對照實驗(Na₂S₂O₃+H₂SO₄Na₂SO₄+S↓+SO₂↑+H₂O)

在三個燒杯(底部有黑色“十”字標記)內(nèi)分別加入表中所示體積的三種液體，攪拌并開始計時，到出現(xiàn)渾濁使燒杯底部“十”字看不見時停止計時．比較所需時間，得出濃度對化學反應(yīng)速率影響的結(jié)論．實驗中，溫度和反應(yīng)體系中硫酸濃度是保持相同的因素，調(diào)節(jié)變量是________，因變量是________．

②運用控制變量原理設(shè)計實驗，利用純堿溶液探究溫度對鹽的水解的影響，簡述實驗方法：______________________________________________________________________________________.

(2)373 K時，H₂PO與OH^－發(fā)生如下反應(yīng)：

H₂PO+OH^－HPO+H₂O

反應(yīng)結(jié)果如下表所示：

如果用v＝kc^m(H₂PO)·cⁿ(OH^－)表示反應(yīng)速率(k為與濃度無關(guān)的常數(shù))

①k＝________， m＝________， n＝________.

②若c(H₂PO)的起始濃度為0.20 mol/L, c(OH^－)的起始濃度為1.50 mol/L，則反應(yīng)速率v＝____________.

解析：(1)實驗改變的條件是Na₂S₂O₃和水用量相對大小，故調(diào)節(jié)變量是Na₂S₂O₃溶液的濃度，因變量是反應(yīng)所需時間．利用控制變量原理設(shè)計實驗探究溫度對水解反應(yīng)的影響，則控制變量是溫度，因變量是水解程度大小，可用加入指示劑通過溶液顏色深淺來表示或用pH表示．

(2)①OH^－的濃度均為1.00 mol/L時，

H₂PO的濃度由0.10→0.50，濃度變?yōu)樵瓉淼?倍，反應(yīng)速率由3.2×10^－5→1.60×10^－4，即反應(yīng)速率變?yōu)樵瓉淼?倍，因此m＝1；同理H₂PO的濃度均為0.50 mol/L時，OH^－的濃度由1.00→4.00，濃度變?yōu)樵瓉淼?倍，反應(yīng)速率由1.60×10^－4→2.56×10^－3，即反應(yīng)速率變?yōu)樵瓉淼?6＝4²倍，因此n＝2.

利用第一組數(shù)據(jù)有：3.2×10^－6＝k·(0.10)¹×(1.00)²，所以k＝3.2×10^－4

②此時，v＝3.2×10^－4 mol/(L·s)×(0.20 mol/L)×(1.50mol/L)²＝1.44×10^－4 mol/(L·s)

答案：(1)①Na₂S₂O₃溶液的濃度　所需時間

②取三支試管各放同濃度同體積的純堿溶液，滴1-2滴酚酞試液，第一支不加熱，第二支加熱至t₁℃，第三支加熱至t₂℃，觀察三支試管中溶液的顏色深淺，溫度越高，顏色越深，說明堿性越強，則水解程度越大(其他合理答案均給分，例如不同溫度下測定同濃度同體積純堿溶液的pH)

(2)①3.2×10^－4　1　2

②1.44×10^－4mol/(L·s)

20．(10分)物質(zhì)在制取或配制成溶液時往往應(yīng)用化學平衡的知識．

(1)鉀是一種活潑的金屬，工業(yè)上通常用金屬鈉和氯化鉀在高溫下反應(yīng)制取．該反應(yīng)為：Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)　ΔH>0，該反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為：K＝c(K)，各物質(zhì)的沸點與壓強的關(guān)系見下表.

①在常壓下金屬鉀轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)從反應(yīng)混合物中分離的最低溫度約為________，而反應(yīng)的最高溫度應(yīng)低于________．

②常壓下，當反應(yīng)溫度升至900℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為：K＝________.

(2)實驗室中配制碘水，往往是將I₂溶于KI溶液中，這樣就可以得到濃度較大的碘水，主要是因為發(fā)生了反應(yīng)：I₂(aq)+I^－I

上述平衡體系中，I的物質(zhì)的量濃度c(I)與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上的任何一點都表示平衡狀態(tài))．

①通過分析上圖，該反應(yīng)的正反應(yīng)為________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)．

②在T₁、D狀態(tài)時，v_正________v_逆(填“>”“<”或“＝”)．

解析：(1)①由于鈉的金屬性比鉀弱，所以要制取鉀，應(yīng)該利用影響化學平衡的條件，使平衡向正反應(yīng)方向移動．在常壓下金屬鉀轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)從反應(yīng)混合物中分離的最低溫度應(yīng)等于鉀的沸點，最高溫度應(yīng)低于鈉的沸點．

②當溫度升至900℃時，鈉也為氣態(tài)，故上述反應(yīng)可表示為：Na(g)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)，故其平衡常數(shù)為K＝.

(2)①由圖可知，升高溫度，c(I)降低，說明平衡逆向移動 ，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)．

②T₁、D狀態(tài)時，還未達到平衡，而可逆反應(yīng)最終都要達到平衡狀態(tài)，所以必須增大c(I)才能達到平衡狀態(tài)，即反應(yīng)正向進行，v_正>v_逆；

答案：(1)①770℃　890℃　②

(2)①放熱�、�>