解析：
该反应为恒压条件，加入的2molZ等效于加入1molX和3molY，故a、b相等。
答案：
A
10．（2010·江苏省镇江市模拟）根据下列有关图象，说法正确的是（ ）
A．由图Ⅰ知，反应在T1、T3处达到平衡，且该反应的ΔH<0
B．由图Ⅱ知，反应在t6时，NH3体积分数最大
C．由图Ⅱ知，t3时采取降低反应温度的措施
D．由图Ⅲ知，在10L容器、850℃时反应，到4min时，反应放出51.6kJ的热量
解析：
图Ⅰ中，物质处于最高峰或最低峰时达平衡状态，A错误；图Ⅱ中，t2是加入催化剂，因为正逆反应速率同等加快，t3是减小压强，平衡逆向进行，t5是升高温度，平衡逆向进行，t6时平衡混合气体中NH3的体积分数最小，所以B、C项错误；由图Ⅲ知，在3min时，反应达平衡状态，此时消耗气体0.12mol/L×10L＝1.2mol，则放出的热量Q＝1.2mol×43kJ/mol＝51.6kJ，D正确。
答案：
D
11．将2mol碘蒸气和1molH2置于体积为2L的密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：
I2（g）＋H2（g）2HI（g） ΔH<0。
当反应达到平衡的过程中，HI的体积分数φ（HI）随时间变化如图曲线（Ⅱ）所示：
（1）达到平衡后，若升高温度，平衡混合物的颜色________（填“变深”或“变浅”）；在恒容条件下，加入一定量的氢气，化学平衡________移动（填“正向”或“逆向”）。
（2）该温度下的化学平衡常数为____________（保留1位小数）。
（3）若改变反应条件，在甲条件下φ（HI）的变化如图曲线（Ⅰ）所示，在乙条件下φ（HI）的变化如图曲线（Ⅲ）所示。
则甲条件可能是________（填入下列条件的序号，下同），乙条件可能是________。
①恒温条件下，扩大反应容器体积；
②恒容条件下，降低温度；
③恒温条件下，缩小反应容器体积；
④恒容条件下，升高温度；
⑤恒温恒容条件下，加入适当催化剂。
（4）若保持温度不变，在另一相同的2L的密闭容器中加入amolI2（g）、bmolH2和cmolHI（a、b、c均大于0），发生反应，达平衡时，HI的体积分数仍为0.60，则a、b、c的关系是________。
解析：
（1）升高温度，平衡逆向移动，碘蒸气的浓度升高，混合物颜色加深；加入氢气，因为容器体积不变，所以氢气浓度增大，平衡正向移动。
（2）因为该反应属于气体体积不变的反应，故达到平衡时，HI的物质的量为3mol×0.6＝1.8mol，故反应的氢气和碘蒸气的物质的量都是0.9mol，从而求得平衡时氢气、碘蒸气物质的量分别为0.1mol、1.1mol，即氢气、碘蒸气、HI的物质的量浓度分别为0.05mol/L、0.55mol/L、0.9mol/L，故平衡常数为K＝
＝29.5。
（3）对比三个反应，达到平衡时混合物中HI的体积分数相同，所以不可能是温度的变化，故排除②④，而条件甲（即曲线Ⅰ）导致的结果是反应速率加快，故提供的条件可能是缩小反应器体积导致的混合物浓度增加，或使用催化剂；条件乙（即曲线Ⅲ）的反应速率减慢，则可能的原因是因为扩大反应器体积而导致的混合物浓度降低。
（4）平衡后HI的体积分数不变，说明该平衡与原来的平衡等效。
可以假设加入的HI为氢气和碘蒸气，此时cmol的HI相当于
mol氢气、
mol碘蒸气，所以与加入（a＋
）mol碘蒸气、（b＋
）mol氢气等效，而这种等效又与原来加入2mol碘蒸气和1mol氢气等效，故存在关系（a＋
）:
（b＋
）＝2:
1，即4b＋c＝2a。
答案：
（1）变深 正向
（2）29.5 （3）③⑤ ①
（4）4b＋c＝2a
12．超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。
科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下：
2NO＋2CO
2CO2＋N2
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
时间/s
0
1
2
c（NO）/mol·L－1
1.00×10－3
4.50×10－4
2.50×10－4
c（CO）/mol·L－1
3.60×10－3
3.05×10－3
2.85×10－3
时间/s
3
4
5
c（NO）/mol·L－1
1.50×10－4
1.00×10－4
1.00×10－4
c（CO）/mol·L－1
2.75×10－3
2.70×10－3
2.70×10－3
请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的ΔH________0（填写“>”、“<”、“＝”）。
（2）前2s内的平均反应速率v（N2）＝________。
（3）在该温度下，反应的平衡常数K＝________。
（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是________。
A．选用更有效的催化剂
B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度
D．缩小容器的体积
（5）研究表明：
在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。
为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验编号
T/℃
NO初始浓度/mol·L－1
CO初始浓度/mol·L－1
催化剂的比表面积/m2·g－1
Ⅰ
280
1.20×10－3
5.80×10－3
82
Ⅱ
124
Ⅲ
350
124
①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号。
解析：
本题考查化学反应速率和化学平衡的知识内容。
（1）能自发进行的反应一般是放热反应，故ΔH<0。
（2）先算出NO或CO前2s内表示的反应速率，再转化成用N2表示的反应速率。
（3）注意是4s后浓度不变，达到平衡，先算好平衡状态时各物质的“平衡浓度”，再计算出其平衡常数K的数值。
（4）A项：
催化剂不能使平衡移动，故不影响NO的转化率。
B、C项：
第
（1）问中说明该反应是放热反应，故降低温度有利于提高NO的转化率，C对。
D项：
正反应是气体体积减小的反应，增大压强有利于提高NO的转化率，D也对。
（5）表格中的关键信息是“初始浓度”，Ⅱ与Ⅲ中的当然应该与Ⅰ相一致了。
另外要理解Ⅰ和Ⅱ实验对比，是研究催化剂比表面积的，温度应该一致。
Ⅱ与Ⅲ实验是对比温度的影响，这在画②问曲线时尤其要注意。
答案：
（1）<
（2）1.88×10－4mol·（L·s）－1
（3）5000 （4）CD （5）①Ⅱ.280 1.20×10－3
5．80×10－3 Ⅲ.1.20×10－3 5.80×10－3
②如下图：
13．（2010·石家庄质量检测）在一密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。
回答下列问题：
（1）处于平衡状态的时间段是________（填选项）。
A．t0～t1B．t1～t2
C．t2～t3D．t3～t4
E．t4～t5F．t5～t6
（2）t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是（填选项）
A．增大压强B．减小压强
C．升高温度D．降低温度
E．加催化剂F．充入氮气
t1时刻________；t3时刻________；t4时刻________。
（3）依据
（2）中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是________（填选项）。
A．t0～t1B．t2～t3
C．t3～t4D．t5～t6
（4）如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。
（5）一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20%，则反应后与反应前的混合气体体积之比为________。
解析：
（1）根据图示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内，v（正）、v（逆）相等，反应处于平衡状态。
（2）t1时，v（正）、v（逆）同时增大，且v（逆）增大得更快，平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变的条件是升温。
t3时，v（正）、v（逆）同时增大且增大量相同，平衡不移动，所以t3时改变的条件是加催化剂。
t4时，v（正）、v（逆）同时减小，但平衡向逆反应方向移动，所以t4时改变的条件是减小压强。
（3）根据图示知，t1～t2、t4～t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，NH3的含量均比t0～t1时间段的低，所以t0～t1时间段内NH3的百分含量最大。
（4）t6时刻分离出NH3，v（逆）马上减小，而v（正）逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应重新达平衡，据此可画出反应速率的变化曲线。
（5）设反应前加入amolN2，bmolH2，达平衡时生成2xmolNH3，则反应后气体总的物质的量＝（a＋b－2x）mol，
＝0.2，解得：
a＋b＝12x，故反应后与反应前的混合气体体积之比＝
＝
＝
。
答案：
（1）ACDF
（2）C E B （3）A
（4）
（5）5:
6
升级会员 