導(dǎo)致空氣污染的主要原因來自于化石燃料燃燒、硫酸工業(yè)和汽車尾氣的排放；致使大量二氧化硫和氮氧化物排入大氣中。利用化學(xué)反應(yīng)原理研究治理環(huán)境污染的方法是當(dāng)前環(huán)保工作的重要研究內(nèi)容之一。
（1）反應(yīng)是硫酸工業(yè)中的重要反應(yīng)；提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率有利于減少尾氣排放：已知該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時，為了提高SO2的轉(zhuǎn)化率：下列可采用的措施是
A．加入V2O5作催化劑   B．通入過量空氣   C．高溫   D．增大壓強(qiáng)
（2）一定條件下，向2L密閉容器中通入2molSO2(g)、1molO2(g)和0.2SO3(g),2min后反應(yīng)達(dá)到平衡時,測得SO2的轉(zhuǎn)化率為50%，則該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________；用O2的濃度變化表示從O-2min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=_________；恒溫下，若向容器中再加入2molSO2(g)，則重新達(dá)到平衡時SO2的總轉(zhuǎn)化率____________50%(填“>”、“<”、“=”)
（3）能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
A．          B．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變．
C．   D．容器內(nèi)物質(zhì)的密度保持不變．
（4）在催化劑作用下用CH4將氮氧化物還原為N2可以消除氮氧化物帶來的污染， 請寫出CH4與NO反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________；溫度為T1時在密閉容器中研究CH4催化還原氮氧化物的反應(yīng)，反應(yīng)過程中產(chǎn)物N2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示，請在圖中補(bǔ)畫出溫度為T2(T2>T1)時，n(N2)的變化曲線（已知該反應(yīng)是放熱反應(yīng)）。

（1）BD （2）5.76  0.125mol/（L·min）  ＜  （3）BC
（4）CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O

解析試題分析：（1） A．加入V2O5作催化劑，只能加快化學(xué)反應(yīng)速率但平衡不移動，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率不變，錯誤；B．通入過量空氣，平衡正向移動，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大，正確；C．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小，錯誤；D．該反應(yīng)正向為氣體物質(zhì)系數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大，正確；選BD；（2）利用三行式進(jìn)行計算。根據(jù)題意知，
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
起始濃度（mol/L）1    0.5      0.1
轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）0.5  0.25      0.5
平衡濃度（mol/L）0.5  0.25     0.6
將平衡濃度代入該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式計算，K=c2（SO3）/c2（SO2）c（O2）=5.76；根據(jù)v=△c/△t計算，用O2的濃度變化表示從0-2min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=0.125mol/（L·min）；恒溫下，若向容器中再加入2molSO2(g)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率降低，則重新達(dá)到平衡時SO2的總轉(zhuǎn)化率小于50%；（3）判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)為①v正=v逆，要注意“雙向同時，符合比例”②利用量判斷，注意“變量不變，已達(dá)平衡”；A．沒有明確正、逆反應(yīng)速率，不能作為達(dá)平衡的標(biāo)志，錯誤；B．該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，容器內(nèi)壓強(qiáng)不斷變化，為變量，當(dāng)其保持不變時說明反應(yīng)已達(dá)平衡，正確；C．符合v正=v逆，可作為平衡標(biāo)志，正確；D．容器內(nèi)物質(zhì)的密度為恒量，不能作為平衡標(biāo)志，錯誤，選BC；（4）在催化劑作用下用CH4將氮氧化物還原為N2可以消除氮氧化物帶來的污染，CH4與NO反應(yīng)生成二氧化碳、氮?dú)夂退�，化學(xué)方程式為：CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，達(dá)平衡的時間縮短；升高溫度，平衡逆向移動，達(dá)平衡時氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量減小，據(jù)此畫出圖像見答案。
考點：考查化學(xué)平衡，涉及平衡移動原理、平衡計算、平衡標(biāo)志及平衡圖像。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

2014年初，霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中，汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一。汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)+2CO(g)2 CO2(g)+N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時，c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線，如下圖所示。

（1）該反應(yīng)的△H    0(選填“>’’、“<")。
（2）在T2溫度下，0~2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=     
（3）當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時，增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1>S2，在上圖中畫出c(CO2)在T1、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線。
（4）若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是         (填代號)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(1)一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO)：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。
根據(jù)題意和所給圖像完成下列各題：

①反應(yīng)達(dá)到平衡時，平衡常數(shù)表達(dá)式K＝________。
②升高溫度，K值________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)一定溫度下，將3 mol A氣體和1 mol B氣體通入一密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)??xC(g)。若容器體積固定為2 L，反應(yīng)2 min時測得剩余0.6 mol B，C的濃度為0.4 mol·L－1。
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />①x＝________。
②平衡混合物中，C的體積分?jǐn)?shù)為50%，則B的轉(zhuǎn)化率是______________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

一定溫度下,向一容積為5 L的恒容密閉容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2,發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH="-196" kJ·mol-1。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,容器內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)槠鹗紩r的0.7倍。請回答下列問題:
(1)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是   (填字母)。
a.SO2、O2、SO3三者的濃度之比為2∶1∶2
b.容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變
c.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
d.SO3的物質(zhì)的量不再變化
e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
(2)①SO2的轉(zhuǎn)化率為   ;②達(dá)到平衡時反應(yīng)放出的熱量為       ;③此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=     。 
(3)如圖表示平衡時SO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)和溫度變化的曲線,則:

①溫度關(guān)系:T1   T2(填“＞”、“＜”或“=”,下同);
②平衡常數(shù)關(guān)系:KA   KB,KA   KD。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

超音速飛機(jī)在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層�？茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2 , 化學(xué)方程式如下：2NO + 2 CO2CO2 + N2 ，為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下，用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如下表：

時間 /s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/mol·L—1
1.00×10—3
4.50×10—4
2.50×10—4
1.50×10—4
1.00×10—4
1.00×10—4
c(CO)/mol·L—1
3.60×10—3
3.05×10—3
2.85×10—3
2.75×10—3
2.70×10—3
2.70×10—3
 
請回答：（以下各題均不考慮溫度變化對催化效率的影響）：
（1）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速度v (N2)＝               。
（2）在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝               ；若升高溫度時K值變小，則該反應(yīng)的ΔH   0(填寫“＞”、“＜”、“＝”)。
（3）若在容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)平衡后，下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是            
A. 選用更有效的催化劑   B. 升高反應(yīng)體系的溫度
C. 降低反應(yīng)體系的溫度                D. 縮小容器的體積
（4）研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時，增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計了三組對比實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)計表中。請在下面設(shè)計表的空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。
實驗編號
T / ℃
NO初始濃度
( mol·L—1 )
CO初始濃度
( mol·L—1 )
催化劑的比表面積
( m2·g—1 )
Ⅰ
280
1.20 × 10—3
5.80 × 10—3
82
Ⅱ
 
 
 
124
Ⅲ
350
 
 
124
 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(1)(福建高考)利用H2S廢氣制取氫氣的方法有多種。
①高溫?zé)岱纸夥?br />已知：H2S(g)H2(g)＋S2(g)

在恒容密閉容器中，控制不同溫度進(jìn)行H2S分解實驗。以H2S起始濃度均為c mol·L－1測定H2S的轉(zhuǎn)化率，結(jié)果見右圖。圖中a為H2S的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系曲線，b曲線表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過相同時間且未達(dá)到化學(xué)平衡時H2S的轉(zhuǎn)化率。據(jù)圖計算985 ℃時H2S按上述反應(yīng)分解的平衡常數(shù)K＝________；說明隨溫度的升高，曲線b向曲線a逼近的原因：__________________________。
(2)(海南高考)CuBr2分解的熱化學(xué)方程式為：
2CuBr2(s)2CuBr(s)＋Br2(g)        ΔH＝＋105.4 kJ/mol
在密閉容器中將過量CuBr2于487 K下加熱分解，平衡時p(Br2)為4.66×103 Pa。
①如反應(yīng)體系的體積不變，提高反應(yīng)溫度，則p(Br2)將會_______________(填“增大”、“不變”或“減小”)。
②如反應(yīng)溫度不變，將反應(yīng)體系的體積增加一倍，則p(Br2)的變化范圍為________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

一定條件下，在體積為5 L的密閉容器中，氣態(tài)物質(zhì)A、B、C的物質(zhì)的量n(mol)隨時間t的變化如圖1所示。已知達(dá)平衡后，降低溫度，A的體積百分含量將減小。

(1)根據(jù)上圖數(shù)據(jù)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式             ；
從反應(yīng)開始到平衡時的平均速率v(C)=               。
(2)該反應(yīng)的ΔH          0(填“＞”、“＜”或“=”)。
(3)此反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=          。
(4)該反應(yīng)的反應(yīng)速率v和時間t的關(guān)系如圖2所示：

①根據(jù)上圖判斷，在t3時刻改變的外界條件是           。
②A的轉(zhuǎn)化率最大的一段時間是          。
③各階段的平衡常數(shù)如表所示：

K1、K2、K3之間的關(guān)系為：            (用“>”、“<”或“=”連接)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

甲醇汽油是由10％一25％的甲醇與其他化工原料、添加劑合成的新型車用燃料，可達(dá)到國標(biāo)汽油的性能和指標(biāo)。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。
Ⅰ、工業(yè)上合成甲醇一般采用下列反應(yīng)：CO（g）+2 H2（g） CH3 OH（g） △H="a" kJ/mol，
下表是該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)（K）：

溫度/0C
250
310
350
K
2.041
0.250
0.012
 
（1）由表中數(shù)據(jù)判斷△H  a       0（填“>”、“=”或“<”）。
（2）某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密閉容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，測得c(CO)="0.5" mol·L－1，則此時的溫度為          0C。
（3）在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，各物質(zhì)的濃度如下表：
       濃度mol/L
時間/min
c(CO)
c(H2)
c(CH3OH)
0
0.8
1.6
0
2
0.6
1.2
0.2
4
0.3
0.6
0.5
6
0.3
0.6
0.5
 
①反應(yīng)從2 min到4 min之間，H2的反應(yīng)速率為        。
②反應(yīng)達(dá)到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為             。
③反應(yīng)在第2 min時改變了反應(yīng)條件，改變的條件可能是        （填序號）。
A．使用催化劑    B．降低溫度    C．增加H2的濃度
（4）向容積相同、溫度分別為T1和T2的兩個密閉容器中均充入1 molCO和2 mol H2，發(fā)生反應(yīng)CO（g）+2 H2（g）  CH3 OH（g）△H="a" kJ/mol。恒溫恒容下反應(yīng)相同時間后，分別測得體系中CO的百分含量分別為w1和w2；已知T1<T2，則
w1      w2（填序號）。
A．大于    B．小于    C．等于    D．以上都有可能
Ⅱ、甲醇在化學(xué)電源方面也有著重要應(yīng)用。寫出以甲醇為燃料，氫氧化鈉溶液為電解質(zhì)溶液的原電池中負(fù)極的電極反應(yīng)式：                                             。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

工業(yè)上一般在恒容密閉容器中采用下列反應(yīng)合成甲醇：
CO(g)＋2H2(g)  CH3OH(g)+Q
（1）能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填字母序號，下同)________。

A．生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等B．混合氣體的密度不變
C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變D．CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
（2）下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)。
溫度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
 
①由表中數(shù)據(jù)判斷該反應(yīng)Q________(填“>”、“＝”或“<”)0；
②某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密閉容器中，充分反應(yīng)后，達(dá)到平衡時測得c(CO)＝0.2 mol/L，則CO的轉(zhuǎn)化率為________，此時的溫度為________。
（3）要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是________。
a．升溫；b．加入催化劑；c．增加CO的濃度；d．加入H2加壓；e．加入惰性氣體加壓；f．分離出甲醇
（4）尋找合適的催化劑來改善上述合成甲醇的條件一直是研究課題。現(xiàn)分別對X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實驗（其他條件均相同）：
①X在T1℃時催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍；
②Y在T2℃時催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍；
③Z在T3℃時催化效率最高，能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍；
已知：T1＞T2＞T3，根據(jù)上述信息，你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑并簡述理由：___________________________________________________。

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