2018-2019學(xué)年高中一輪復(fù)習(xí)化學(xué)跟蹤檢測（二十四）化學(xué)反應(yīng)的方向與限度

跟蹤檢測（二十四）化學(xué)反應(yīng)的方向與限度1．(2018·銅陵一中期中)對于化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，下列說法中錯(cuò)誤的是()A．若ΔH<0、ΔS>0，任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行B．若ΔH>0、ΔS<0，任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行C．需要加熱才能夠進(jìn)行的過程肯定不是自發(fā)過程D．非自發(fā)過程在一定條件下可能變成自發(fā)過程解析：選C若ΔH<0、ΔS>0，則有ΔH－TΔS<0，故反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行，A正確；若ΔH>0、ΔS<0，則有ΔH－TΔS>0，故反應(yīng)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行，B正確；化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與是否需要加熱無關(guān)，有些自發(fā)反應(yīng)需要加熱來引發(fā)反應(yīng)，C錯(cuò)誤；有些非自發(fā)反應(yīng)，改變反應(yīng)條件可變成自發(fā)反應(yīng)，如CaCO3在常溫下是非自發(fā)反應(yīng)，但高溫下是自發(fā)反應(yīng)，D正確。2．(2018·哈爾濱三中調(diào)研)下列說法中不正確的是()A．SiO2(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)只能在高溫下自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH＞0B．3C(s)＋CaO(s)=CaC2(s)＋CO(g)在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說明該反應(yīng)的ΔH＞0C．BaSO4(s)＋4C(s)=BaS(s)＋4CO(g)室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說明該反應(yīng)的ΔH＜0D．常溫下，2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)能夠自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH＜0解析：選C該反應(yīng)為熵增反應(yīng)，則有ΔS＞0；該反應(yīng)只有在高溫下自發(fā)進(jìn)行，說明在低溫時(shí)ΔH－TΔS＞0，則該反應(yīng)的ΔH＞0，A正確。該反應(yīng)為熵增反應(yīng)，則有ΔS＞0；該反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說明常溫時(shí)ΔH－TΔS＞0，即反應(yīng)的ΔH＞0，B正確。該反應(yīng)為熵增反應(yīng)，則有ΔS＞0；該反應(yīng)室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說明室溫時(shí)ΔH－TΔS＞0，即反應(yīng)的ΔH＞0，C錯(cuò)誤。該反應(yīng)為熵減反應(yīng)，則有ΔS＜0；該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進(jìn)行，說明常溫時(shí)ΔH－TΔS＜0，即反應(yīng)的ΔH＜0，D正確。3．煉鐵高爐中冶煉鐵的反應(yīng)為Fe2O3(s)＋3CO(g)eq\o(,\s\up7(高溫))2Fe(s)＋3CO2(g)，下列說法正確的是()A．升高溫度，反應(yīng)速率減慢B．當(dāng)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，v(正)＝v(逆)＝0C．提高煉鐵高爐的高度可減少尾氣中CO的濃度D．某溫度下達(dá)到平衡時(shí)，CO的體積分?jǐn)?shù)基本不變解析：選DA項(xiàng)，升高溫度，反應(yīng)速率加快，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，v(正)＝v(逆)≠0，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，提高煉鐵高爐的高度不能減少尾氣中CO的濃度，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，某溫度下達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)濃度不變，CO的體積分?jǐn)?shù)基本不變，正確。4．用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會生成副產(chǎn)物HCl，利用下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ·mol－1。恒溫恒容的密閉容器中，充入一定量的反應(yīng)物發(fā)生上述反應(yīng)，能充分說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A．氣體的質(zhì)量不再改變B．氯化氫的轉(zhuǎn)化率不再改變C．?dāng)嚅_4molH—Cl鍵的同時(shí)生成4molH—O鍵D．n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)＝4∶1∶2∶2解析：選B反應(yīng)物和生成物均為氣體，氣體的總質(zhì)量始終不變，A錯(cuò)誤；反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí)，HCl的轉(zhuǎn)化率升高；反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，HCl的轉(zhuǎn)化率降低，當(dāng)HCl的轉(zhuǎn)化率不再改變時(shí)，可以說明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；斷開4molH—Cl鍵和生成4molH—O鍵均表示正反應(yīng)方向的反應(yīng)速率，不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量保持不變，但各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比不一定等于對應(yīng)的系數(shù)之比，D錯(cuò)誤。5．(2018·遼寧六校聯(lián)考)t℃時(shí)，在容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)X(g)＋3Y(g)2Z(g)，各組分在不同時(shí)刻的濃度如表所示，下列說法正確的是()物質(zhì)XYZ初始濃度/(mol·L－1)0.10.202min時(shí)濃度/(mol·L－1)0.08ab平衡濃度/(mol·L－1)0.050.050.1A.平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為20%B．t℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為40C．平衡后，增大體系壓強(qiáng)，v正增大，v逆減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D．前2min內(nèi)，用Y的變化量表示的平均反應(yīng)速率v(Y)＝0.03mol·L－1·min－1解析：選D平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率＝eq\f(0.1－0.05mol·L－1,0.1mol·L－1)×100%＝50%，A項(xiàng)錯(cuò)誤；t℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(0.12,0.05×0.053)＝1600，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，平衡后，增大體系壓強(qiáng)，v正增大，v逆增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；前2min內(nèi)，用Y的變化量表示的平均反應(yīng)速率v(Y)＝3v(X)＝3×eq\f(0.02mol·L－1,2min)＝0.03mol·L－1·min－1，D項(xiàng)正確。6.向密閉容器中充入物質(zhì)A和B，發(fā)生反應(yīng)：aA(g)＋bB(g)cC(g)。反應(yīng)過程中，在某一時(shí)刻，物質(zhì)A的含量(A%)和物質(zhì)C的含量(C%)隨溫度(T)的變化曲線如圖所示，下列說法正確的是()A．該反應(yīng)在T1、T3溫度時(shí)達(dá)到過化學(xué)平衡B．該反應(yīng)在T2溫度時(shí)可能達(dá)到過化學(xué)平衡C．該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)D．升高溫度，平衡會向正反應(yīng)方向移動(dòng)解析：選BT2之前A%漸小，C%漸大，而T2之后A%漸大，C%漸小，說明T2之前反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，T2后溫度升高使平衡逆向移動(dòng)，故T2時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；T2以后，溫度升高，反應(yīng)物的含量增大，說明平衡逆向移動(dòng)，故該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．N2O5是一種新型硝化劑，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)ΔH＞0，T1溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為t/s050010001500c(N2O5)/(mol·L－1)5.003.522.502.50下列說法不正確的是()A．500s內(nèi)，N2O5的分解速率為2.96×10－3mol·L－1·s－1B．T1溫度下的平衡常數(shù)為K1＝125,1000s時(shí)N2O5的轉(zhuǎn)化率為50%C．其他條件不變時(shí)，T2溫度下反應(yīng)到1000s時(shí)測得N2O5(g)濃度為2.98mol·L－1，則有T1＜T2D．T1溫度下的平衡常數(shù)為K1，T2溫度下的平衡常數(shù)為K2，若T1＞T2，則有K1＞K2解析：選C500s內(nèi)[N2O5]由5.00mol·L－1降低到3.52mol·L－1，則有v(N2O5)＝eq\f(5.00－3.52mol·L－1,500s)＝2.96×10－3mol·L－1·s－1，A正確。1000s時(shí)，[N2O5]＝2.50mol·L－1，則[NO2]＝5mol·L－1，[O2]＝1.25mol·L－1，此時(shí)N2O5的轉(zhuǎn)化率為eq\f(5.00－2.50mol·L－1,5.00mol·L－1)＝50%；化學(xué)平衡常數(shù)K1＝eq\f([NO2]4[O2],[N2O5]2)＝eq\f(5.004×1.25,2.502)＝125，B正確。T2溫度下反應(yīng)到1000s時(shí)測得N2O5(g)濃度為2.98mol·L－1＞2.50mol·L－1，說明反應(yīng)正向進(jìn)行的程度減小，即反應(yīng)速率小，故有T1＞T2，C錯(cuò)誤。該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，由于T1＞T2，則有K1＞K2，D正確。8.(2017·衡水中學(xué)一調(diào))以二氧化碳和氫氣為原料制取乙醇的反應(yīng)為：2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)ΔH<0。某壓強(qiáng)下的密閉容器中，按CO2和H2的物質(zhì)的量比為1∶3投料，不同溫度下平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)(y%)隨溫度變化如圖所示。下列說法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)的平衡常數(shù)小于b點(diǎn)B．b點(diǎn)，v正(CO2)＝v逆(H2O)C．a(chǎn)點(diǎn)，H2和H2O物質(zhì)的量相等D．其他條件恒定，充入更多H2，v(CO2)不變解析：選C從圖像可知，溫度越高氫氣的含量越高，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，溫度升高平衡常數(shù)減小，a>b，A錯(cuò)誤；b點(diǎn)只能說明該溫度下，CO2和H2O的濃度相等，不能說明v正(CO2)＝v逆(H2O)，B錯(cuò)誤；從圖像可知，a點(diǎn)H2和H2O的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)相等，故物質(zhì)的量相等，C正確；其他條件恒定，充入更多H2，反應(yīng)物濃度增大，正反應(yīng)速率增大，v(CO2)也增大，D錯(cuò)誤。9．一定條件下合成乙烯：6H2(g)＋2CO2(g)CH2=CH2(g)＋4H2O(g)，已知溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖所示，下列說法不正確的是()A．該反應(yīng)的逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．平衡常數(shù)：KM＞KNC．生成乙烯的速率：v(N)一定大于v(M)D．當(dāng)溫度高于250℃，升高溫度，催化劑的催化效率降低解析：選C升高溫度CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，則升溫平衡逆向移動(dòng)，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故A正確；升高溫度CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，則升溫平衡逆向移動(dòng)，所以M點(diǎn)化學(xué)平衡常數(shù)大于N點(diǎn)，故B正確；化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快，催化劑的催化效率降低，所以v(N)有可能小于v(M)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)圖像，當(dāng)溫度高于250℃，升高溫度催化劑的催化效率降低，故D正確。10．一定條件下，可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算，也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。在恒溫恒壓條件下，總壓不變，用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便。下列說法不正確的是()A．對于反應(yīng)C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)，在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，體系的總壓強(qiáng)為p，其中C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)均為1mol，則用分壓表示的平衡常數(shù)Kp＝eq\f(3,p)B．恒溫恒壓下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2A(g)＋B(g)2C(g)達(dá)到平衡時(shí)，A、B和C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol和4mol。若此時(shí)A、B和C均增加1mol，平衡正向移動(dòng)C．恒溫恒壓下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，N2、H2、NH3各1mol，若此時(shí)再充入3molN2，則平衡正向移動(dòng)D．對于一定條件下的某一可逆反應(yīng)，用平衡濃度表示的平衡常數(shù)和用平衡分壓表示的平衡常數(shù)，其數(shù)值不同，但意義相同，都只與溫度有關(guān)解析：選C平衡時(shí)C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)均為1mol，則三者的分壓均為eq\f(1,3)p，故用分壓表示的平衡常數(shù)Kp＝eq\f(\f(1,3)p,\f(1,3)p×\f(1,3)p)＝eq\f(3,p)，A項(xiàng)正確；如A、B和C的物質(zhì)的量按2∶1∶2增加時(shí)，則平衡不移動(dòng)，而“均增加1mol”時(shí)相當(dāng)于在原來的基礎(chǔ)上多加了B，則平衡正向移動(dòng)，B項(xiàng)正確；N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，N2、H2、NH3各1mol，三者的分壓均為eq\f(1,3)p，此時(shí)用分壓表示的平衡常數(shù)Kp＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)p))2÷eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)p))×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)p))3))＝eq\f(9,p2)，若再充入3molN2，此時(shí)N2的分壓為eq\f(2,3)p，NH3和H2均為eq\f(1,6)p，此時(shí)用分壓表示的Qp＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,6)p))2÷eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)p))×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,6)p))3))＝eq\f(9,p2)＝Kp，平衡不移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；同一可逆反應(yīng)，在相同條件下用平衡濃度表示的平衡常數(shù)和用平衡分壓表示的平衡常數(shù)，其數(shù)值不同，但意義相同，且都只與溫度有關(guān)，D項(xiàng)正確。11．將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì))，在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：溫度/℃15.020.025.030.035.0平衡總壓強(qiáng)/kPa5.78.312.017.124.0平衡氣體總濃度/(×10－3mol·L－1)2.43.44.86.89.4(1)該反應(yīng)的焓變ΔH________0，熵變ΔS________0(填“＞”“＜”或“＝”)。(2)可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是________(填字母)。A．2v正(NH3)＝v逆(CO2)B．密閉容器中總壓強(qiáng)不變C．密閉容器中混合氣體的密度不變D．密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算，在25.0℃時(shí)，反應(yīng)2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)的平衡常數(shù)K＝________。(4)取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個(gè)帶活塞的密閉真空容器中，在25℃下達(dá)到平衡狀態(tài)。若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量________(填“增加”“減小”或“不變”)。解析：(1)分析表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高，平衡氣體總濃度增大，說明平衡正向移動(dòng)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則有ΔH＞0；該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，則有ΔS＞0。(2)達(dá)到平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，則有v正(NH3)＝2v逆(CO2)，A項(xiàng)不符合題意；因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體分子數(shù)不相等，未達(dá)到平衡前壓強(qiáng)一直在變，所以總壓強(qiáng)不變時(shí)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，B項(xiàng)符合題意；反應(yīng)未達(dá)到平衡前，氣體質(zhì)量一直在變，而容器容積不變，依ρ＝eq\f(m,V)可知，混合氣體的密度也在變，所以混合氣體的密度不變時(shí)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，C項(xiàng)符合題意；反應(yīng)產(chǎn)物中NH3和CO2的物質(zhì)的量之比始終為2∶1，密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)始終不變，D項(xiàng)不符合題意。(3)由表中數(shù)據(jù)可知，在25.0℃時(shí)，平衡氣體的總濃度為4.8×10－3mol·L－1，則有[NH3]＝3.2×10－3mol·L－1，[CO2]＝1.6×10－3mol·L－1，反應(yīng)2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)的平衡常數(shù)K＝eq\f(1,3.2×10－32×1.6×10－3)≈6.1×107。(4)在恒溫條件下壓縮容器體積，平衡逆向移動(dòng)，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量增大。答案：(1)＞＞(2)BC(3)6.1×107(4)增大12．科學(xué)家研究出一種以天然氣為燃料的“燃燒前捕獲系統(tǒng)”，其簡單流程如圖所示(條件及物質(zhì)未標(biāo)出)。(1)已知：CH4、CO、H2的燃燒熱分別為890.3kJ·mol－1、283.0kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1，則上述流程中第一步反應(yīng)2CH4(g)＋O2(g)=2CO(g)＋4H2(g)的ΔH＝______________。(2)工業(yè)上可用H2和CO2制備甲醇，其反應(yīng)方程式為CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，某溫度下，將1molCO2和3molH2充入體積不變的2L密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，測得不同時(shí)刻反應(yīng)前后的壓強(qiáng)關(guān)系如下表：時(shí)間/h123456eq\f(p后,p前)0.900.850.830.810.800.80①用H2表示前2h的平均反應(yīng)速率v(H2)＝________________________________；②該溫度下，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為________。(3)在300℃、8MPa下，將CO2和H2按物質(zhì)的量之比1∶3通入一密閉容器中發(fā)生(2)中反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，測得CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則該反應(yīng)條件下的平衡常數(shù)為Kp＝________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(4)CO2經(jīng)催化加氫可合成低碳烯烴：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)ΔH。在0.1MPa時(shí)，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，如圖所示為不同溫度(T)下，平衡時(shí)四種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)關(guān)系。①該反應(yīng)的ΔH________0(填“＞”或“＜”)。②曲線c表示的物質(zhì)為________。③為提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率，除改變溫度外，還可采取的措施是______________________。解析：(1)CH4、CO、H2的燃燒熱分別為890.3kJ·mol－1、283.0kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1，據(jù)此寫出熱化學(xué)方程式：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝－890.3kJ·mol－1②CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－283.0kJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH3＝－285.8kJ·mol－1根據(jù)蓋斯定律，由①×2－②×2－③×4可得：2CH4(g)＋O2(g)=2CO(g)＋4H2(g)，則有ΔH＝2ΔH1－2ΔH2－4ΔH3＝(－890.3kJ·mol－1)×2－(－283.0kJ·mol－1)×2－(－285.8kJ·mol－1)×4＝－71.4kJ·mol－1。(2)①恒溫恒容時(shí)，氣體的壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比，2h時(shí)，eq\f(p后,p前)＝0.85，設(shè)消耗CO2的物質(zhì)的量為xmol，CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔV12xmol2xmol則有eq\f(4－2xmol,4mol)＝0.85，解得x＝0.3，故前2h的平均反應(yīng)速率v(H2)＝eq\f(0.3mol×3,2L×2h)＝0.225mol·L－1·h－1。②該溫度下，反應(yīng)進(jìn)行5h時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)eq\f(p后,p前)＝0.80，設(shè)消耗CO2的物質(zhì)的量為ymol，則有eq\f(4－2ymol,4mol)＝0.80，解得y＝0.4，故CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.4mol,1mol)×100%＝40%。(3)設(shè)開始時(shí)投入CO2和H2的物質(zhì)的量分別為1mol、3mol，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則有：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)起始量/mol1300轉(zhuǎn)化量/mol0.51.50.50.5平衡量/mol0.51.50.50.5則平衡時(shí)p(CO2)＝p(CH3OH)＝p(H2O)＝8MPa×eq\f(0.5mol,3mol)＝eq\f(4,3)MPa，p(H2)＝8MPa×eq\f(1.5mol,3mol)＝4MPa，故該反應(yīng)條件下的平衡常數(shù)為Kp＝eq\f(\f(4,3)×\f(4,3),\f(4,3)×43)＝eq\f(1,48)。(4)①由圖可知，隨著溫度的升高，n(H2)逐漸增大，說明平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故有ΔH<0。②隨著溫度的升高，n(H2)逐漸增大，由于H2是反應(yīng)物，則另一條逐漸增大的曲線a代表CO2；C2H4(g)、H2O(g)都是生成物，隨著平衡逆向移動(dòng)，二者的物質(zhì)的量逐漸減小，根據(jù)系數(shù)的關(guān)系可知，曲線b代表H2O(g)，曲線c代表C2H4(g)。③該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體總分子數(shù)減少的放熱反應(yīng)，欲提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率，除改變溫度外，還可以增大壓強(qiáng)或不斷分離出產(chǎn)物H2O(g)。答案：(1)－71.4kJ·mol－1(2)①0.225mol·L－1·h－1②40%(3)eq\f(1,48)(4)①<②C2H4③加壓(或不斷分離出水蒸氣)13．NH3作為一種重要化工原料，被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，與其有關(guān)性質(zhì)反應(yīng)的催化劑研究曾被列入國家863計(jì)劃。催化劑常具有較強(qiáng)的選擇性，即專一性。已知：反應(yīng)Ⅰ：4NH3(g)＋5O2(g)eq\o(,\s\up7(Pt/Ru),\s\do5(高溫))4NO(g)＋6H2O(g)ΔH1＝－905.0kJ·mol－1反應(yīng)Ⅱ：4NH3(g)＋3O2(g)eq\o(,\s\up7(Cu/TiO2),\s\do5(高溫))2N2(g)＋6H2O(g)ΔH2(1)化學(xué)鍵H—OO=ON≡NN—H鍵能/(kJ·mol－1)463496942391ΔH2＝______________。(2)在恒溫恒容裝置中充入一定量的NH3和O2，在某催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)Ⅰ，則下列有關(guān)敘述中正確的是________(填字母)。A．使用催化劑時(shí)，可降低該反應(yīng)的活化能，加快其反應(yīng)速率B．若測得容器內(nèi)4v正(NH3)＝6v逆(H2O)時(shí)，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡C．當(dāng)容器內(nèi)eq\f(nNO,nNH3)＝1時(shí)，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡(3)氨催化氧化時(shí)會發(fā)生上述兩個(gè)競爭反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ。為分析某催化劑對該反應(yīng)的選擇性，在1L密閉容器中充入1molNH3和2molO2，測得有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如圖：①該催化劑在高溫時(shí)選擇反應(yīng)________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。②520℃時(shí)，4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)的平衡常數(shù)K＝________(不要求得出計(jì)算結(jié)果，只需列出數(shù)字計(jì)算式)。③有利于提高NH3轉(zhuǎn)化為N2的平衡轉(zhuǎn)化率的措施有________(填字母)。A．使用催化劑Pt/RuB．使用催化劑Cu/TiO2