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    在一密闭容器中发生反应： 2A(g)+B(g)E(g)

    （1）写出该反应的平衡常数表达式___________        ____，已知升高温度时，v（正）>v（逆），此时K值__      __（填“变大”“变小”或“不变”）；该反应的△H_____0（填“>”、“=”、“<”）；

    （2）将1.0mol A和1.0mol B混合后装入2L容器中发生反应，E的物质的量的变化如图所示。

    ①3分钟内E的平均反应速率为________        _________；

    ②求此温度下该反应的平衡常数K=                  （结果保留小数后1位）；

    ③请在图中画出5分钟内A的物质的量变化的曲线；

    （3）已知在如图所示的变化中，平衡常数K保持不变，则在5～7min内引起E的物质的量变化的原因可能是____________（填编号）。

    ①降低了温度  ②升高了温度  ③使用了催化剂  ④增大了容器的体积  ⑤缩小了容器的体积  ⑥减少了A的物质的量。

     

    【答案】

    （14分）（1）（2分）   变大（2分）    大于（2分）

    （2）①0.05mol/(L•min)（2分，其它速率单位表达也行）

    ②10.7（2分，答卷留空影响，不要写出求解过程，只要数值准确）；

    ③见下图（2分，起点和转折点要求准确）

    （3）④、⑥（2分，对1给1分，错1扣1分，扣完2分为止）

    【解析】

    试题分析：（1）由于化学平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，则该反应的平衡常数为c(E)/[c2(A)·c(B)]；根据化学平衡移动原理可知，平衡时升高温度，v(正)>v(逆)，前者导致平衡向吸热反应方向移动，后者导致平衡向正反应方向移动，则正反应是吸热反应；升高温度导致平衡向正反应方向移动时，生成物浓度增大、反应物浓度减小，根据化学平衡常数的计算式可知，则该反应的平衡常数变大或增大；（2）①读图可知，3分钟内E由0增加到0.3mol，根据平均反应速率的计算式（v=△c/△t=△n/(V·△t)），则v(E)=0.3mol/(2L×3min)=0.050mol/(L·min)；②解：依题意，该反应各组分起始、变化、平衡的浓度均已知，则：

                                   2A(g)  +  B(g)  E(g)

    起始浓度/ mol•Lˉ1               0.5       0.5        0

    变化浓度/ mol•Lˉ1               0.3       0.15      0.15

    平衡浓度/ mol•Lˉ1               0.2       0.35      0.15

    K= c(E)/[c2(A)·c(B)]= 0.15/[ 0.22×0.35]≈10.7

    答：此温度下该反应的平衡常数K为10.7。

    ③画图要点：a．依题意，起点（或t=0）时，A为1.0mol；b．未达平衡时，A逐渐减小；c．拐点（或平衡点、t=3min），n(A)=c(A) •V=0.2mol•Lˉ1×2L=0.4mol；d．t=3min～5min时，该反应处于化学平衡状态，A为0.4mol，保持不变。

    （3）平衡常数只与温度有关，由于正反应是吸热反应，降低温度平衡左移，生成物浓度减小、反应物浓度增大，则c(E)/[c2(A)·c(B)]的比值减小，所以平衡常数K减小，故①错误；升高温度平衡右移，生成物浓度增大、反应物浓度减小，则c(E)/[c2(A)·c(B)]的比值增大，所以平衡常数K增大，故②错误；使用催化剂时，平衡不移动，E的物质的量不减小，平衡常数K也不变，故③错误；增大容器体积，各组分浓度均减小，实质就是减小压强，由于正反应是气态物质体积减小的反应，减小压强平衡左移，则E的物质的量减小，但平衡常数K不变，故④正确；缩小容器体积，各组分浓度均增大，实质就是增大压强，平衡右移，则E的物质的量增大，但平衡常数K不变，故⑤错误；减小A的物质的量，就是减小反应物浓度，平衡左移，则E的物质的量减小，但平衡常数K不变，故⑥正确。

    考点：考查化学反应原理，涉及化学平衡常数表达式的书写、根据温度导致化学平衡移动的方向确定焓变的正负、平衡常数的变化趋势、平均反应速率和化学平衡常数的计算、画出化学反应速率和化学平衡图像、推断影响化学平衡的因素等。

     

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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料．从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：
    ①CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H1=+206.1kJ/mol
    ②CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）△H2=+247.3kJ/mol
    ③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3

    请回答下列问题：
    （1）在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示．反应进行的前5min内，v（H2）=
    0.3mol/（L?min）
    0.3mol/（L?min）
    ；10min时，改变的外界条件可能是
    升高温度
    升高温度
    ．
    （2）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等．在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变．已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图象如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图象
    ．
    （3）反应③中△H3=
    -41.2kJ/mol
    -41.2kJ/mol
    ．800℃时，反应③的化学平衡常数K=1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：
    CO H2O CO2 H2
    0.5mol 8.5mol 2.0mol 2.0mol
    此时反应③中正、逆反应速率的关系式是
    a
    a
    （填代号）．
    a．v（正）＞v（逆）       b．v（正）＜v（逆）        c．v（正）=v（逆）       d．无法判断．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    钢铁工业在我国国民经济中处于十分重要的位置，工业上采用高炉冶炼，常用赤铁矿、焦炭、空气和熔剂（石灰石）作原料．已知赤铁矿被还原剂还原时是逐级进行的，还原时温度及CO、CO2平衡混合气体中CO的体积分数的关系如图：
    （1）铁在元素周期表中位于
    四
    四
    周期
    Ⅷ
    Ⅷ
    族．
    （2）在温度低于570℃时，还原分两阶段完成，在温度高于570℃时，依次发生的还原反应有：
    cdb
    cdb
    （选用右图中的a、b、c、d填空）．
    （3）为减少高炉冶铁时，含CO的尾气排放，下列研究方向不可取的是
    acd
    acd
    ．
    （a）其它条件不变，增加高炉的高度
    （b）调节还原时的炉温
    （c）增加原料中焦炭与赤铁矿的比例
    （d）将生成的铁水及时移出
    （4）已知下列反应数值：
    反应序号 化学反应 反应热
    ① Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO 2（g） △H1=-26.7kJ?mol-1
    ② 3Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g） △H2=-50.8kJ?mol-1
    ③ Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO2 （g） △H3=-36.5kJ?mol-1
    ④ FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO2（g） △H4
    反应④△H4=
    7.3
    7.3
    kJ?mol-1．
    （5）1100℃时，FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g），平衡常数K=0.4．今在一密闭容器中，加入7.2gFeO，同时通入4.48LCO（已折合为标准状况），将其升温到1100℃，并维持温度不变，达平衡时，FeO的转化率为：
    57.1
    57.1
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料．从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：
    ①CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H1=+206.1kJ/mol
    ②CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）△H2=+247.3kJ/mol
    ③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3
    请回答下列问题：
    （1）在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示．10min时，改变的外界条件可能是
    升高温度
    升高温度
    ．

    （2）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等．在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变．已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图象如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图象．
    （3）反应③中△H3=
    -41.2kJ/mol
    -41.2kJ/mol
    ．800℃时，反应③的化学平衡常数K=1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：
    CO H2O CO2 H2
    0.5mol 8.5mol 2.0mol 2.0mol
    此时反应③中正、逆反应速率的关系式是
    a
    a
    （填代号）．
    a．v（正）＞v（逆）   b．v（正）＜v（逆）   c．v（正）=v（逆）  d．无法判断
    （4）800K时下列起始体积相同的密闭容器中充入2mol SO2、1mol O2，其反应是2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-96.56kJ?mol-1，甲容器在反应过程中保持压强不变，乙容器保持体积不变，丙容器维持绝热，三容器各自建立化学平衡．
    ①达到平衡时，平衡常数K（甲）
    =
    =
    K（乙）
    ＞
    ＞
    K（丙）（填“＞”、“＜”或“=”）．
    ②达到平衡时SO2的浓度C（SO2）（甲）
    ＜
    ＜
    C（SO2）（乙
    ＜
    ＜
    C（SO2）（丙）（填“＞”、“＜”或“=”）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    在一体积和温度不变的密闭容器中发生反4A(g)+B(?)2C(g)+2D(g)，下列说法中能说明反应达到平衡的是(    )

    A.无论B为固体还是气体，单位时间内生成的C和消耗的B的物质的量之比为2：1

    B.若B为固体，容器内压强不再变化

    C.若B为气体，容器内气体密度不再变化

    D.若B为气体，容器内气体平均相对分子质量不再变化

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    科目：高中化学 来源：2010-2011学年江苏省高三上学期期末模拟化学试卷 题型：填空题

    钢铁工业在我国国民经济中处于十分重要的位置，工业上采用高炉冶炼，常用赤铁矿、焦炭、空气和熔剂（石灰石）作原料。已知赤铁矿被还原剂还原时是逐级进行的，还原时温度及CO、CO2平衡混合气体中CO的体积分数的关系如下图：

    （1）铁在元素周期表中位于          周期     族

    （2）在温度低于570℃时，还原分两阶段完成，在温度高于570℃时，依次发生的还原反应有：                 （选用右图中的a、b、c、d填空）

    （3）为减少高炉冶铁时，含CO的尾气排放，下列研究方向不可取的是             。

    （a）其它条件不变，增加高炉的高度

    （b）调节还原时的炉温

    （c）增加原料中焦炭与赤铁矿的比例

    （d）将生成的铁水及时移出

    （4）已知下列反应数值：

    反应序号

    化学反应

    反应热

    ①

    Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO 2(g)

    △H1= -26.7kJ·mol-1

    ②

    3Fe2O3(s)＋CO(g)=2Fe3O4(s)＋CO2(g)

    △H2= -50.8kJ·mol-1

    ③

    Fe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2 (g)

    △H3= -36.5kJ·mol-1

    ④

    FeO(s)＋CO(g)=Fe(s)＋CO2(g)        

    △H4

    反应④△H4=                           kJ·mol-1。

    （5）1100℃时， FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)，平衡常数K=0.4。今在一密闭容器中，加入7.2gFeO，同时通入4.48LCO(已折合为标准状况)，将其升温到1100℃，并维持温度不变，达平衡时，FeO的转化率为：                 。

     

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