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    在恒温时，向某密闭容器中通入2mol X和1mol Y气体，发生如下反应：2X（g）+Y（g）?2Z（g），压强一定时，测得在平衡时Z的体积分数为0.4．
    （1）与上述平衡保持同温、同压，若向密闭容器中通入4mol X（g）和2mol Y（g），达到平衡，则Z的体积分数为
    40%
    40%
    ；平衡时，气体的总物质的量是
    5mol
    5mol
    ．
    （2）与上述平衡保持同温、同压，若向密闭容器中通入X（g）和Y（g）的物质的量分别记为n（X）、n（Y），并满足平衡时Z的体积分数为0.4，则
    n(X)n(Y)
    的取值范围为
    0.5--5
    0.5--5
    ．
    分析：（1）与原平衡为等效平衡，各组分的含量与原平衡对应相同，利用三段式解题法计算．根据C的体积分数为0.4列方程，求解．
    （2）根据C的体积分数为0.4列方程，反应物不能完全反应，平衡时不零，列不等式，联立求解．
    解答：解：（1）恒温时，密闭容器中通入2molX（g）和1molY（g） 发生反应达平衡，压强一定时C的体积分数为0.4．与上述平衡保持同温、同压，且n （X）：n （Y）=2：1，
    则为等效平衡，Z的体积分数仍为0.4．设消耗Y物质的量为x，依据化学平衡三段式列式得到；
                        2X（g）+Y（g）?2Z（g），
    起始物质的量（mol）　4       2       0
    变化物质的量（mol） 2x       x       2x
    平衡物质的量（mol）4-2x     2-x      2x
    则有
    2x
    (4-2x+2-x+2x)
    ×100%=40%，解得x=1，
    n（总）=4-2x+2-x+2x=6-x=5．
    故答案为：40%，5mol；
    （2）设反应过程中Y的消耗量为y，依据化学平衡三段式列式得到           
                       2X（g）+Y（g）?2Z（g），
    起始物质的量（mol）　 n（X） n（Y）      0
    变化物质的量（mol）   2y      y          2y
    平衡物质的量（mol）n（X）-2y  n（Y）-y    2y
    据题意
    2y
    n(X)-2y+n(Y)+2y
    ×100%=40%，
    解得n（X）+n（Y）=6y…①，且n（X）-2y＞0…②，n（Y）-y＞0…③，
    联立①③解得：n（X）+n（Y）＜6n（Y），n（X）＜5n（Y）；
    联立①②得到：n（X）+n（Y）＜
    1
    2
    ×6n（Y），n（X）＞0.5n（Y），
    得到：0.5n（Y）＜n（X）＜5n（Y）
    故答案为：0.5＜
    n(X)
    n(Y)
    ＜5；
    点评：本题考查等效平衡的计算，题目难度较大，注意准确理解等效平衡的原理和应用．
    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    原创工业上一般在恒容密闭容器中用H2和CO生产燃料甲醇，反应方程式为
    CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H
    （1）下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）．
    温度 250°C 300°C 350°C
    K 2.041 0.270 0.012
    ①由表中数据判断△H
    ＜
    ＜
    0（填“＞”、“=”或“＜“）
    ②某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为
    80%
    80%
    ，此时的温度为
    250°C
    250°C
    ．
    （2）在100℃压强为0.1MPa条件下，容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇，达平衡时CO的转化率为50%，则100℃该反应的平衡常数K=
    V2
    a2
    V2
    a2
    （用含a、V的代数式表示并化简至最简单的形式）．此时保持温度容积不变，再向容器中充入a mol CH3OH（g），平衡
    向逆反应方向
    向逆反应方向
    （向正反应方向、向逆反应方向）移动，再次达到新平衡时，CO的体积分数
    减小
    减小
    ．（减小、增大、不变）
    （3）要提高CO的转化率，可以采取的措施是
    DF
    DF
    ．
    A．升温                B．加入催化剂              C．增加CO的浓度
    D．恒容充入H2 E．恒压充入惰性气体        F．分离出甲醇
    （4）判断反应达到平衡状态的依据是（填字母序号，下同）
    CD
    CD
    ．
    A．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
    B．混合气体的密度不变
    C．混合气体的相对平均分子质量不变
    D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
    （5）300°C，在容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡的有关数据如下：
    容器 甲 乙 丙
    反应物投入量 1molCO、2moL H2 1molCH3OH 2molCH3OH
    平
    衡
    时
    的
    数
    据    		 CH3OH浓度（mol/L） c1 c2 c3
    反应的能量变化 akJ bkJ ckJ
    体系压强（Pa） p1 p2 p3
    反应物转化率 α1 α2 α3
    请选择正确的序号填空（不定项选择）
    ①c1、c2、c3的关系表达正确的为
    AC
    AC

    A  c3＞2c1      B c1＜c3＜2c1      C c1=c2
    ②a、b、c的关系表达正确的为
    AB
    AB

    A   c＜2|△H|B  a+b=|△H|C  c=2b
    ③p1、p2、p3的关系不正确的为
    C
    C

    A  p1=p2      B  p2＜p3＜2p2       C  p3＞2p2
    ④a1、a2、a3的关系表达不正确的为
    A
    A

    A  a1=a2       B a3＜a2      C  a1+a2=1．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2（g）+O2（g） 2NO（g）△H＞0
    已知该反应在2404℃时，平衡常数K=64×10-4．请回答：
    （1）该反应的平衡常数表达式为
    c2(NO)
    c(N2)?c(O2)
    c2(NO)
    c(N2)?c(O2)

    （2）该温度下，向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol，平衡时，N2的转化率是
    4
    4
    %（保留整数）．
    （3）该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L，此时反应
    向正反应方向进行
    向正反应方向进行
    （填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”），理由是
    (3×10-3 )2
    (2.5×10-1)×(4.0×10-2)
    ＜K
    (3×10-3 )2
    (2.5×10-1)×(4.0×10-2)
    ＜K
    ．
    （4）将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势正确的是
    AC
    AC
    （填字母序号）．

    （5）向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态．与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO的体积分数
    不变
    不变
    填“变大、“变小”或“不变”）．

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    科目：高中化学 来源：2011-2012学年河南周口重点高中四校高二下学期第一次联考化学卷（带解析） 题型：填空题

    (12分)随着氮氧化物污染的日趋严重，我国将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前，消除氮氧化物污染有多种方法：
    （1）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C（g）+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H.某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，恒温（T1℃）条件下反应，反应进行到不同时刻测得各物质的浓度如下：

         浓度/mol?L-1
    时间/min
    		NO
    		N2
    		CO2
    0
    		0.100
    		0
    		0
    10
    		0.058
    		0.021
    		0.021
    20
    		0.040
    		0.030
    		0.030
    30
    		0.040
    		0.030
    		0.030
    40
    		0.032
    		0.034
    		0.017
    50
    		0.032
    		0.034
    		0.017
    ①T1℃时，该反应的平衡常数K=             （保留两位小数）
    ②30min后，改变某一条件，经过一段时间后反应重新达到平衡，则改变的条件可能是                       
    ③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中的NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3，则该反应的△H          （填“＞”、“＜”或“=”）0
    （2）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
    ①CH4（g）+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H20(g) △H=-574kJ.mol-1
    ②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H=-1160kJ.mol-1
    ③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ.mol-1
    写出CH4和NO2反应生成N2(g) 、CO2(g)和 H2O(l)的热化学方程式：               
                                                                   
    （3）选择性催化还原（SCR）脱硝技术是目前应用最广、最有效的烟气脱硝技术之一。该技术涉及以下反应：4NO(g)+4NH3(g)+ O2(g)=在4N2(g)+ 6H2O(g),在恒容的密闭容器中，下列有关说法中正确的是     （填字母）
    A．其他条件不变，使用高效催化剂，烟气中NO的转化率增大
    B．单位时间内消耗NH3和NO的物质的量之比为1:1时，反应达到平衡
    C．其他条件不变时升高温度，反应的平衡常数减小
    D．反应达到平衡后，再向容器中充入等量的反应物，再次达到平衡时，NO的转化率减小
    （4）以NO2 、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，该电极的电极反应可表示为                             

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    科目：高中化学 来源：2013届河南周口重点高中四校高二下学期第一次联考化学卷（解析版） 题型：填空题

    (12分)随着氮氧化物污染的日趋严重，我国将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前，消除氮氧化物污染有多种方法：

    （1）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C（g）+2NO(g)N2(g)+CO2(g)  △H.某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，恒温（T1℃）条件下反应，反应进行到不同时刻测得各物质的浓度如下：

          浓度/mol•L-1

    时间/min

    NO

    N2

    CO2

    0

    0.100

    0

    0

    10

    0.058

    0.021

    0.021

    20

    0.040

    0.030

    0.030

    30

    0.040

    0.030

    0.030

    40

    0.032

    0.034

    0.017

    50

    0.032

    0.034

    0.017

    ①T1℃时，该反应的平衡常数K=              （保留两位小数）

    ②30min后，改变某一条件，经过一段时间后反应重新达到平衡，则改变的条件可能是                       

    ③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中的NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3，则该反应的△H           （填“＞”、“＜”或“=”）0

    （2）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

    ①CH4（g）+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H20(g)  △H=-574kJ.mol-1

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

    ③H2O(g)=H2O(l)  △H=-44.0kJ.mol-1

    写出CH4和NO2反应生成N2(g) 、CO2(g)和 H2O(l)的热化学方程式：               

                                                                    

    （3）选择性催化还原（SCR）脱硝技术是目前应用最广、最有效的烟气脱硝技术之一。该技术涉及以下反应：4NO(g)+4NH3(g)+ O2(g)=在4N2(g)+ 6H2O(g),在恒容的密闭容器中，下列有关说法中正确的是      （填字母）

    A．其他条件不变，使用高效催化剂，烟气中NO的转化率增大

    B．单位时间内消耗NH3和NO的物质的量之比为1:1时，反应达到平衡

    C．其他条件不变时升高温度，反应的平衡常数减小

    D．反应达到平衡后，再向容器中充入等量的反应物，再次达到平衡时，NO的转化率减小

    （4）以NO2 、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，该电极的电极反应可表示为                             

     

     

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    科目：高中化学 来源：2011-2012学年浙江省高三5月模拟测试理科综合化学试卷（解析版） 题型：填空题

    （15分）随着氮氧化物污染的日趋严重，国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前，消除氮氧化物污染有多种方法。

    (1)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2 (g) △H。某研究小组向某恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

    浓度/mol·L－1

    时间/min

    NO

    N2

    CO2

    0

    0.100

    0

    0

    10

    0.058

    0.021

    0.021

    20

    0.040

    0.030

    0.030

    30

    0.040

    0.030

    0.030

    40

    0.032

    0.034

    0.017

    50

    0.032

    0.034

    0.017

    ①下列各项不能作为判断反应达到化学平衡状态依据的是      

    A.容器内CO2 的浓度保持不变       B．v正(N2) ＝2 v正(NO)

    C．容器内压强保持不变             D．混合气体的密度保持不变

    E．混合气体的平均相对分子质量保持不变

    ②T1℃时，该反应的平衡常数K＝                     （保留两位小数）。

    ③30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是              。

    ④若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则该反应的△H            0（填“＞”、“ ＝”或“＜”）。

    (2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

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

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

    ③H2O(g)＝H2O(l)   △H＝－44.0 kJ·mol－1

    写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式                   。

    (3)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，有关电极反应可表示为                                    。

     

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