19．(8分)將9.2 g N2O4晶體放入容積為2 L的密閉容器中，升溫到25 ℃時，N2O4全部氣化，由于N2O4發(fā)生如下分解反應(yīng)：N2O4(g) 2NO2(g)(正反應(yīng)吸熱)。平衡后，在25 ℃時測得混合氣體(N2O4和NO2)的壓強為同溫下N2O4(g)尚未分解時壓強的1.2倍。

試回答：

(1)平衡時容器內(nèi)NO2和N2O4的物質(zhì)的量之比為_____________。

(2)平衡時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為________。

解析：由題意知：n(N2O4)＝＝0.1 mol，由于＝且p后＝1.2p前，故n后＝1.2n前＝1.2×0.1 mol＝0.12 mol。

N2O4(g) 2NO2(g)　Δn

1　　　2　　　1

n(N2O4)　n(NO2)　0.02 mol

反應(yīng)的N2O4為：n(N2O4)＝0.02 mol

生成的NO2為：n(NO2)＝0.04 mol

剩余的N2O4為n(N2O4)＝0.08 mol

故(1)平衡時：n(NO2)∶n(N2O4)＝0.04 mol∶0.08 mol＝1∶2。

(2)c(NO2)＝＝＝0.02 mol/L，同樣可求得：c(N2O4)＝0.04 mol/L。

根據(jù)化學平衡常數(shù)K的定義公式，很容易得出：K＝＝＝0.01。

答案：(1)1∶2　(2)0.01

18.(8分)向甲乙兩個容積均為1 L的恒容容器中，分別充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同條件下(溫度T ℃)，發(fā)生下列反應(yīng)：A(g)+B(g)xC(g)　ΔH<0。測得兩容器中c(A)隨時間t的變化如圖所示：

回答下列問題：

(1)乙容器中，平衡后物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率________；

(2)x＝________；

(3)T ℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為________；

(4)下列說法正確的是________。

A．向平衡后的乙容器中充入氦氣可使c(A)增大

B．將乙容器單獨升溫可使乙容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分數(shù)與甲容器內(nèi)的相同

C．若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，則平衡時甲容器中0.78 mol·L－1<c(A)<1.56 mol·L－1

解析：(1)乙容器反應(yīng)達到平衡時c(A)＝0.5 mol·L－1，轉(zhuǎn)化率為50%。

(2)甲容器反應(yīng)達到平衡時，c(A)＝0.78 mol·L－1，轉(zhuǎn)化率為61%，即壓強越大，A的轉(zhuǎn)化率越高，所以正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，x＝1。

(3)反應(yīng)達到平衡時，乙容器中c(A)＝c(B)＝c(C)＝0.5 mol·L－1，T ℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為2。

(4)A項，向平衡后的乙容器中充入惰性氣體氦氣，氣體的濃度不變，平衡不發(fā)生移動，c(A)不變；B項，將乙容器單獨升溫，平衡逆向移動，A的體積分數(shù)增大，更大于甲容器中A的體積分數(shù)；C項，若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，達到平衡時A的轉(zhuǎn)化率比不加前增大，所以平衡時甲容器中0.78 mol·L－1<c(A)<1.56 mol·L－1。

答案：(1)50%　(2)1　(3)2　(4)C

17．(12分)(2009年高考安徽卷)Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物�，F(xiàn)運用該方法降解有機污染物p－CP，探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響。

[實驗設(shè)計]　控制p－CP的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298 K或313 K(其余實驗條件見下表)，設(shè)計如下對比實驗。

(1)請完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格)。

[數(shù)據(jù)處理]　實驗測得p－CP的濃度隨時間變化的關(guān)系如上圖。

(2)請根據(jù)上圖實驗①曲線，計算降解反應(yīng)50-150 s內(nèi)的反應(yīng)速率：

v(p－CP)＝________mol·L－1·s－1。

[解釋與結(jié)論]

(3)實驗①、②表明溫度升高，降解反應(yīng)速率增大。但溫度過高時反而導致降解反應(yīng)速率減小，請從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因：___________________________________________________。

(4)實驗③得出的結(jié)論是：pH等于10時，__________________________________________________________。

[思考與交流]

(5)實驗時需在不同時間從反應(yīng)器中取樣，并使所取樣品中的反應(yīng)立即停止下來。根據(jù)上圖中的信息，給出一種迅速停止反應(yīng)的方法：___________________________________________________________。

解析：本題為實驗探究題，充分體現(xiàn)新課標精神，有一定難度。

(1)依題意可知②的實驗溫度為313 K，實驗對比是建立在其它條件相同前提下，故pH應(yīng)與①的相同。若改變pH，其它條件不變可探究溶液pH對反應(yīng)速率的影響。

(2)實驗①曲線中，50-150 s時：

Δc(p－CP)＝1.2×10－3 mol·L－1－0.4×10－3 mol·L－1＝0.8×10－3 mol·L－1，所以v(p－CP)＝＝8.0×10－6 mol·L－1·s－1。

(3)在降解反應(yīng)中，H2O2新產(chǎn)生的自由基起氧化作用，溫度過高，H2O2因熱穩(wěn)定性差而分解，導致降解反應(yīng)速率下降。

(4)由曲線③可知，pH＝10時，c(p－CP)基本不變，反應(yīng)趨于停止。

(5)由(4)得到啟示：在pH＝10溶液中，反應(yīng)速率趨于零，可將所取樣加入NaOH溶液中(使pH＝10)；化學反應(yīng)速率隨溫度降低而降低，故亦可用迅速大幅降溫法。

答案：(1)

(2)8.0×10－6

(3)過氧化氫在溫度過高時迅速分解

(4)反應(yīng)速率趨向于零(或該降解反應(yīng)趨于停止)

(5)將所取樣品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH約為10(或?qū)⑺�取樣品驟冷等其他合理答案均可)

16．600 ℃時，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；ΔH>0。反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量的變化如右圖所示，下列說法中不正確的是(　)

A．反應(yīng)從0 min 開始，到第一次平衡時，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為40%

B．反應(yīng)進行到10 min至15 min時，曲線發(fā)生變化可能是因為升高了溫度

C．反應(yīng)進行至20 min時，曲線發(fā)生變化是因為通入了氧氣

D．在15 min-20min、25 min-30 min內(nèi)時反應(yīng)處于平衡狀態(tài)

解析：選A。反應(yīng)從0 min開始，到第一次平衡時，反應(yīng)掉的二氧化硫為0.04 mol，所以其轉(zhuǎn)化率為20%。

15．在一個固定體積的密閉容器中，保持一定溫度，進行以下反應(yīng)：H2(g)+I2(g)2HI(g)。已知起始時加入1 mol H2和2 mol I2(g)，當達到平衡時HI的體積分數(shù)為φ。下列四種情況分別投入上述容器，且始終保持原溫度，平衡時HI的體積分數(shù)也為φ的是(　)

A．2 mol H2和1 mol I2(g)

B．3 mol HI(g)

C．2 mol H2和2 mol I2(g)

D．1 mol I2(g)和2 mol HI(g)

解析：選D。由于H2(g)+I2(g)2HI(g)為一反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，要保證所給情況下達平衡時HI體積分數(shù)不變，則將產(chǎn)物全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物之后，H2和I2(g)物質(zhì)的量之比為1∶2即可，由此可知D正確。

14．下列說法正確的是(　)

A．放熱反應(yīng)的焓變小于零，熵變大于零

B．放熱及熵增加的反應(yīng)，一定能自發(fā)進行

C．放熱反應(yīng)的焓變大于零，熵變小于零

D．放熱及熵減小的反應(yīng)，一定能自發(fā)進行

解析：選B。放熱反應(yīng)的焓變一定小于零，但熵變不一定大于零，也不一定小于零，A、C錯誤；由ΔG＝ΔH－TΔS可推知，當ΔH<0、ΔS>0時，反應(yīng)一定能自發(fā)進行，B正確，D錯誤。

13．化學平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學反應(yīng)進行程度的標志，在常溫下，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值如下：

2NO(g)N2(g)+O2(g)　K1＝1×1030

2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　 K2＝2×1081

2CO2(g)2CO(g)+O2(g)　 K3＝4×10－92

以下說法正確的是(　)

A．常溫下，NO分解產(chǎn)生O2的反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K1＝c(N2)·c(O2)

B．常溫下，水分解產(chǎn)生O2，此時平衡常數(shù)的數(shù)值約為5×10－80

C．常溫下，NO、H2O、CO2三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序為NO>H2O>CO2

D．以上說法都不正確

解析：選C。K1的表達式應(yīng)為K1＝；常溫下，水分解產(chǎn)生O2，是H2和O2化合生成H2O(g)的逆反應(yīng)，因此其平衡常數(shù)的數(shù)值應(yīng)為K2的倒數(shù)，數(shù)值為5×10－82；由于三個反應(yīng)都處在常溫下，根據(jù)K值的大小可以得出三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序為NO>H2O>CO2。

12．一定條件下，對于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g) 2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)，達到平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.08 mol/L，則下列判斷正確的是(　)

A．c1∶c2＝3∶1

B．平衡時，Y和Z的生成速率之比為2∶3

C．X、Y的轉(zhuǎn)化率相等

D．c1的取值范圍為0.04 mol/L<c1<0.14 mol/L

解析：選C。參加反應(yīng)的X、Y分別為(c1－0.1) mol/L、(c2－0.3) mol/L，所以有(c1－0.1) mol/L∶(c2－0.3) mol/L＝1∶3，整理得：c2＝3c1。平衡時，Y和Z的生成速率之比為3∶2，c1的取值范圍為0<c1<0.14 mol/L。

0．5 mol－0.05 mol+0.02 mol/L×5 L＝0.55 mol

2 s時的壓強與開始時之比為

p2s∶p始＝0.55∶0.5＝1.1∶1。

60 s達到平衡時，設(shè)有x mol N2O4反應(yīng)。則有

　　　　 N2O42NO2

起始(mol)　0.5　　0

轉(zhuǎn)化(mol)　 x　 　2x

平衡(mol)　 0.5－x　 2x

平衡時，氣體總的物質(zhì)的量為0.5 mol－x mol+2x mol＝(0.5+x) mol，所以有＝1.6，解得x＝0.3。

平衡體系中含0.2 mol N2O4，N2O4的轉(zhuǎn)化率為×100%＝60%。

11.在100 ℃時，把0.5 mol N2O4通入體積為5 L的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)紅棕色。反應(yīng)進行到2 s時，NO2的濃度為0.02 mol·L－1。在60 s時，體系已達平衡，此時容器內(nèi)壓強為開始時的1.6倍。下列說法正確的是(　)

A．前2 s以N2O4的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.01 mol·L－1·s－1

B．在2 s時體系內(nèi)的壓強為開始時的1.1倍

C．在平衡時體系內(nèi)含N2O4 0.25 mol

D．平衡時，N2O4的轉(zhuǎn)化率為40%

解析：選B�！�N2O4　　2NO2

起始(mol)　 0.5　　　 0

轉(zhuǎn)化(mol)　 0.05　　 0.02×5

2 s時(mol)　 0.5－0.05　0.02×5

v(N2O4)＝＝0.005 mol·L－1·s－1

氣體總的物質(zhì)的量為