2023屆新高考一輪復(fù)習(xí)化學(xué)平衡常數(shù)及反應(yīng)進(jìn)行的方向作業(yè)

化學(xué)平衡常數(shù)及反應(yīng)進(jìn)行的方向一、選擇題1．一定條件下，下列反應(yīng)不可能自發(fā)進(jìn)行的是()A．2O3(g)=3O2(g)ΔH<0B．CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH>0C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0D．2CO(g)=2C(s)＋O2(g)ΔH>0解析：反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是ΔH－TΔS<0，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行；ΔH－TΔS>0，反應(yīng)非自發(fā)進(jìn)行，據(jù)此判斷。A項(xiàng)，ΔH<0，ΔS>0，可滿足ΔH－TΔS<0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，不符合題意；B項(xiàng)，ΔH>0，ΔS>0，溫度較高時(shí)即可滿足ΔH－TΔS<0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，不符合題意；C項(xiàng)，ΔH<0，ΔS<0，溫度較低時(shí)即可滿足ΔH－TΔS<0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，不符合題意；D項(xiàng)，ΔH>0，ΔS<0，ΔH－TΔS>0，不能自發(fā)進(jìn)行，符合題意。答案：D2．下列說法不正確的是()A．Na與H2O的反應(yīng)是熵增的放熱反應(yīng)，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行B．氨氣和氯化氫反應(yīng)生成氯化銨晶體是熵減的反應(yīng)C．吸熱反應(yīng)一定是非自發(fā)進(jìn)行的＋2OH－(aq)，該固體可溶于NH4Cl溶液解析：化學(xué)反應(yīng)的方向與反應(yīng)的焓變和熵變有關(guān)。答案：C3．N2O5是一種新型硝化劑，在一定溫度下可發(fā)生以下反應(yīng)：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)ΔH＞0。一定溫度時(shí)，向密閉容器中通入N2O5，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表。下列說法錯(cuò)誤的是()時(shí)間/s050010001500c(N2O5)/(mol·L－1)0.500.350.250.25A．500s時(shí)O2的濃度為0.075mol·L－1B．平衡后，升高溫度，正反應(yīng)速率先增大后減小C．平衡后，要使平衡常數(shù)增大，改變的條件是升高溫度D．1000s時(shí)將容器的體積縮小一半，重新達(dá)到平衡時(shí)0.25mol·L－1＜c(N2O5)＜0.50mol·L－1－1－0.35mol·L－1＝0.15mol·L－1，則O2的濃度為0.075mol·L－1，選項(xiàng)A正確；該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)速率先增大后減小，選項(xiàng)B正確；該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，K增大，選項(xiàng)C正確；1000s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡時(shí)c(N2O5)＝0.25mol·L－1，其他條件不變，將容器的體積縮小一半，若平衡不移動(dòng)，此時(shí)N2O5的濃度為0.5mol·L－1，由于體積減小，壓強(qiáng)－1，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：D4．放熱反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在溫度t1時(shí)達(dá)到平衡，平衡時(shí)c1(CO)＝c1(H2O)＝1.0mol·L－1，其平衡常數(shù)為K1。升高反應(yīng)體系的溫度至t2時(shí)，反應(yīng)物的平衡濃度分別為c2(CO)和c2(H2O)，平衡常數(shù)為K2，則()A．K1和K2的單位均為mol·L－1B．K1<K2C．c2(CO)＝c2(H2O)D．c1(CO)>c2(CO)解析：由化學(xué)平衡：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，則平－1，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；升高反應(yīng)體系的溫度至t2時(shí)，正向反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以溫度升高，平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行，即平衡逆向進(jìn)行，K2<K1，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；t1時(shí)達(dá)到平衡，c1(CO)＝c1(H2O)＝1.0mol·L－1，濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比1∶1，二者轉(zhuǎn)化率相等，故新平衡狀態(tài)下，c2(CO)和c2(H2O)仍相同，故C項(xiàng)正確；升高反應(yīng)體系的溫度至t2時(shí)，平衡逆向進(jìn)行，所以c2(CO)>c1(CO)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C5．在體積均為1.0L的兩恒容密閉容器中加入足量的相同的炭粉，再分別加入0.1molCO2和0.2molCO2，在不同溫度下反應(yīng)：CO2(g)＋C(s)2CO(g)達(dá)到平衡，平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量濃度c(CO2)隨溫度的變化如圖所示(圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ點(diǎn)均處于曲線上)。下列說法正確的是()A．反應(yīng)：CO2(g)＋C(s)2CO(g)的ΔS＞0、ΔH＜0B．體系的總壓強(qiáng)p總：p總(狀態(tài)Ⅱ)＜2p總(狀態(tài)Ⅰ)C．體系中c(CO)：c(CO，狀態(tài)Ⅱ)＜2c(CO，狀態(tài)Ⅲ)D．逆反應(yīng)速率：v逆(狀態(tài)Ⅰ)＞v逆(狀態(tài)Ⅲ)解析：由氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)增大可知ΔS＞0，又因圖中溫度高，＞0，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；分別加入0.1molCO2和0.2molCO2，Ⅰ點(diǎn)所在曲線為加入0.1molCO2，Ⅱ點(diǎn)所在曲線為加入0.2molCO2，若平衡不移＋C(s)2CO(g)的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故體系的總壓強(qiáng)為p總(狀態(tài)Ⅱ)＞2p總(狀態(tài)Ⅰ)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；狀態(tài)Ⅱ、狀態(tài)Ⅲ的溫度相同，狀態(tài)Ⅱ看作先加入0.1molCO2，與狀態(tài)Ⅲ平衡時(shí)CO的濃度相同，再加入0.1molCO2，若平衡不移動(dòng)，Ⅱ狀態(tài)CO的濃度等于2倍Ⅲ，但再充入CO2，相當(dāng)增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，消耗CO，則c(CO，狀態(tài)Ⅱ)＜2c(CO，狀態(tài)Ⅲ)，故C項(xiàng)正確；狀態(tài)Ⅰ、狀態(tài)＜v逆(狀態(tài)Ⅲ)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C6．羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑，能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中，將CO和H2S混合加熱并達(dá)到下列平衡：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)K＝1。反應(yīng)前CO物質(zhì)的量為1mol，平衡后CO物質(zhì)的量為0.8mol。下列說法正確的是()A．羰基硫的結(jié)構(gòu)式為O—C—SB．通入CO后，正反應(yīng)速率逐漸增大C．再加入0.1molH2S和0.1molH2，平衡不移動(dòng)D．反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為0.25mol解析：羰基硫的結(jié)構(gòu)式為O=C=S，故A項(xiàng)錯(cuò)；通入CO后，正反應(yīng)速率迅速增大，故B項(xiàng)錯(cuò)；再加入0.1molH2S和0.1molH2，設(shè)反應(yīng)平衡時(shí)H2S物質(zhì)的量為x，恒容密閉容器的體積為V(L)，則CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)起始濃度/(mol·L)eq\f(1,V)eq\f(0.2,V)＋eq\f(x,V)00變化濃度/(mol·L)eq\f(0.2,V)eq\f(0.2,V)eq\f(0.2,V)eq\f(0.2,V)平衡濃度/(mol·L)eq\f(0.8,V)eq\f(x,V)eq\f(0.2,V)eq\f(0.2,V)根據(jù)K＝eq\f(c（COS）·c（H2）,c（CO）·c（H2S）)＝eq\f(\f(0.2,V)×\f(0.2,V),\f(0.8,V)×\f(x,V))＝1，解得x＝0.05mol。再加入0.1molH2S和0.1molH2時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度變?yōu)镃O(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)eq\f(0.8,V)eq\f(0.15,V)eq\f(0.2,V)eq\f(0.3,V)＜1，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故C項(xiàng)錯(cuò)；根據(jù)選項(xiàng)C的分析可知，反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量為0.25mol，故D項(xiàng)正確。答案：D7．下列三個(gè)化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)(K1、K2、K3)與溫度的關(guān)系分別如下表所示。則下列說法正確的是()化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)溫度973K1173K①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)ΔH1K11.472.15②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)ΔH2K22.381.67③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH3K3？？A．ΔH1＜0，ΔH2＞0B．反應(yīng)①、②、③的反應(yīng)熱滿足關(guān)系：ΔH2－ΔH1＝ΔH3C．反應(yīng)①、②、③的平衡常數(shù)滿足關(guān)系：K1·K2＝K3D．要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可采取升溫措施解析：反應(yīng)①溫度升高，K增大，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH1＞0，反應(yīng)②溫度升高，K減小，則反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH2＜0，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律可得，反應(yīng)：②－①＝③，則有ΔH2－ΔH1＝ΔH3，故B項(xiàng)正確；K1＝eq\f(c（CO）,c（CO2）)，K2＝eq\f(c（H2）,c（H2O）)，K3＝eq\f(c（CO2）·c（H2）,c（CO）·c（H2O）)，則有K2÷K1＝K3，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)K2÷K1＝K3，可知反應(yīng)③在973K時(shí)的K(1.62)比在1173K時(shí)的K(0.78)大，即溫度升高，K減小，則反應(yīng)③為放熱反應(yīng)，所以要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可采取降溫措施，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B8．在25℃時(shí)，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表。下列說法錯(cuò)誤的是()物質(zhì)XYZ初始濃度/(mol·L－1)0.10.20平衡濃度/(mol·L－1)0.050.050.1A．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為50%B．反應(yīng)可表示為X＋3Y2Z，其平衡常數(shù)的值為1600C．增大壓強(qiáng)使平衡向生成Z的方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大D．改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)×100%＝50%，故A項(xiàng)正確；根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)－1＝0.15mol·L－1、Δc(Z)＝(0.1－0)mol·L－1＝0.1mol·L－1，同一反應(yīng)中同一段時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)濃度變化量之比等于其計(jì)量數(shù)之比，所以X、Y、Z的計(jì)量數(shù)之比＝0.05mol·L－1∶0.15mol·L－1∶0.1mol·L－1＝1∶3∶＝eq\f(0.12,0.05×0.053)＝1600，故B項(xiàng)正確；該反應(yīng)前后氣體體積減小，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度改變時(shí)，化學(xué)平衡常數(shù)一定變化，故D項(xiàng)正確。答案：C二、非選擇題9．煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有SO2和NOx，用NaOH、NaClO、Ca(ClO)2等溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝。請(qǐng)回答下列問題：(1)下列關(guān)于吸收SO2過程發(fā)生的有關(guān)反應(yīng)，用下列方程式表示：①SO2(g)＋2OH－(aq)=SOeq\o\al(2－,3)(aq)＋H2O(l)k1；②ClO－(aq)＋SOeq\o\al(2－,3)(aq)=SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋Cl－(aq)k2；③CaSO4(s)=Ca2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)k3。k1、k2、k3分別表示反應(yīng)①、②、③的化學(xué)平衡常數(shù)，則反應(yīng)：SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝________________(用k1、k2、k3表示)。(2)SO2的水溶液中存在歧化反應(yīng)：3SO2＋2H2O2H2SO4＋S↓，I－可作為該反應(yīng)的催化劑，催化過程如下：a：SO2＋4I－＋4H＋=S↓＋2I2＋2H2O；b：I2＋2H2O＋SO2=SOeq\o\al(2－,4)＋2I－＋4H＋。欲探究反應(yīng)a和b的反應(yīng)速率與歧化反應(yīng)的速率的關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：將18mLSO2的水溶液分別加入2mL下列試劑中，密閉放置，觀察現(xiàn)象。(已知I2易溶于KI溶液，溶液呈棕褐色)編號(hào)ⅠⅡ試劑0.4mol·L－1KI0.4mol·L－1KI、0．002molI2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液變黃，一段時(shí)間后出現(xiàn)渾濁溶液由棕褐色很快褪色為無色，然后變?yōu)辄S色，出現(xiàn)渾濁，較Ⅰ快①由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得出反應(yīng)a與反應(yīng)b的速率：v(a)______v(b)(填“＞”“＜”或“＝”)；②測(cè)得反應(yīng)：3SO2＋2H2O2H2SO4＋S↓在實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，部分物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化如圖所示(設(shè)混合溶液的體積為兩溶液的體積之和)，則N表示________(填物質(zhì)的名稱)的變化曲線。該反應(yīng)在實(shí)驗(yàn)Ⅰ條件下進(jìn)行，15min時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，用SO2表示該反應(yīng)前15min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為________mol·L－1·min－1；③下列敘述能說明反應(yīng)：3SO2(aq)＋2H2O(l)=2H2SO4(aq)＋S(s)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。A．生成1.5molSO2的同時(shí)消耗1molH2SO4B．反應(yīng)過程中，溶液中的分子總數(shù)不再變化C．恒溫恒容時(shí)，混合溶液中硫酸的密度保持不變D．絕熱恒容時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)不再變化解析：(1)根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)：①＋②－③可得SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)=CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)K＝eq\f(c（Cl－）,c（SO2）·c（Ca2＋）·c（ClO－）·c2（OH－）)，k1＝＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))，K＝eq\f(k1k2,k3)。(2)①由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，同時(shí)加入KI和碘單質(zhì)時(shí)出現(xiàn)渾濁的速度比只加入KI要快，故v(a)＜v(b)；②由題圖可知，N的物質(zhì)的量增大，則N是生成物，15min共生成0.003molN，同時(shí)消耗0.015mol－0.006mol＝0.009molM，可以推知反應(yīng)速率v(M)＝3v(N)，由方程式：3SO2＋2H2O2H2SO4＋S↓可知，M為SO2，N為硫；用SO2表示該反應(yīng)前15min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為v(SO2)＝eq\f(Δn（SO2）,V·Δt)＝eq\f(0.009mol,0.02L·15min)＝0.03mol·L－1·min－1；③生成1.5molSO2的同時(shí)消耗1molH2SO4描述的都是逆反應(yīng)的速率，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，A項(xiàng)錯(cuò)誤；3SO2(aq)＋2H2O(l)2H2SO4(aq)＋S(s)可以看成是分子數(shù)減小的反應(yīng)，當(dāng)溶液中的分子總數(shù)不再變化時(shí)，說明反應(yīng)到達(dá)平衡，B項(xiàng)正確；恒溫恒容時(shí)，混合溶液中硫酸的密度保持不變說明硫酸的物質(zhì)的量不變，說明反應(yīng)到達(dá)平衡，C項(xiàng)正確；溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，所以反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)不再變化時(shí)，說明反應(yīng)放熱和吸熱相等，說明反應(yīng)到達(dá)平衡，D項(xiàng)正確；答案選BCD。答案：(1)eq\f(k1k2,k3)(2)①<②硫0.03③BCD10．以CH4、CO2為原料合成乙酸，是綜合開發(fā)溫室氣體資源的新方向。Ⅰ.CH4CO2催化重整間接制乙酸。CH4CO2催化重整制合成氣，再利用合成氣制乙酸，涉及的反應(yīng)如下：反應(yīng)?。篊H4(g)＋CO2(g)2H2(g)＋2CO(g)ΔH1反應(yīng)ⅱ：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)ΔH2＝－90.9kJ·mol－1反應(yīng)ⅲ：CH3OH(g)＋CO(g)CH3COOH(g)ΔH3＝－118.2kJ·mol－1(1)已知：CH4(g)＋CO2(g)CH3COOH(g)ΔH＝＋37.9kJ·mol－1，則“反應(yīng)ⅰ”的ΔH1＝______________。(2)“反應(yīng)ⅰ”的化學(xué)反應(yīng)速率v＝k[pm(CH4)]·[pn(CO2)]，k為速率常數(shù)。1123K和1173K時(shí)，分別保持p(CO2)或p(CH4)不變，測(cè)得速率v與p(CH4)、p(CO2)的關(guān)系如圖1、圖2所示：①由圖1、圖2可知，下列敘述正確的是________(填字母)；A．當(dāng)10kPa≤p(CH4)≤25kPa時(shí)，m＝1B．其他條件不變，增大p(CO2)，速率v不一定增大C．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)速率常數(shù)的大小關(guān)系為：ka＞kb＞kc②若初始時(shí)按n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1進(jìn)氣，且kb＝1.3×10－2mol·g－1·s－1·kPa－2，則b點(diǎn)的化學(xué)反應(yīng)速率v＝_____mol·g－1·s－1。(3)向盛有催化劑的剛性容器中通入等物質(zhì)的量的CH4(g)和CO2(g)，發(fā)生“反應(yīng)ⅰ”。在923K和1173K時(shí)，CH4(g)的轉(zhuǎn)化率(α)與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖3所示。923K時(shí)，CH4(g)的平衡轉(zhuǎn)化率α＝________，若平衡時(shí)體系的總壓強(qiáng)為p0，平衡常數(shù)K923K＝________(用含p0的代數(shù)式表示)。Ⅱ.CH4CO2兩步法制乙酸。(4)反應(yīng)：CH4(g)＋CO2(g)CH3COOH(g)不能自發(fā)進(jìn)行。將該反應(yīng)拆分成兩個(gè)連續(xù)的步驟進(jìn)行(如圖4)，可在較溫和的條件下實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化，具體過程：①第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________________________________________________________________________；②為增大CH3COOH的平衡產(chǎn)率，從溫度角度考慮，第一步反應(yīng)在高溫下進(jìn)行，第二步反應(yīng)在________進(jìn)行；從H2濃度的角度考慮，應(yīng)采取的措施是_______________________________________________________________________________。解析：Ⅰ.(1)根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)：ⅰ＋ⅱ＋?？傻每偡磻?yīng)：CH4(g)＋CO2(g)CH3COOH(g)ΔH＝＋37.9kJ·mol－1，則ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH，故ΔH1＝ΔH－ΔH2－ΔH3＝＋37.9kJ·mol－1－(－90.9kJ·mol－1)－(－118.2kJ·mol－1)＝＋247.0kJ·mol－1。(2)①當(dāng)10kPa≤p(CH4)≤25kPa時(shí)，由題圖1速率隨甲烷的分壓變化圖可知，圖象為一條直線，故斜率為1，則m＝1，故A項(xiàng)正確；由題圖2速率隨二氧化碳的分壓變化圖可知，其他條件不變，增大p(CO2)，在p(CO2)的值為25kPa時(shí)，速率不再發(fā)生變化，故速率v不一定增大，故B項(xiàng)正確；由題圖1可知，va＞vb＞vc，a和b的p(CH4)相等，根據(jù)公式：v＝k[pm(CH4)]·[pn(CO2)]，由va＞vb可知，ka＞kb，三個(gè)點(diǎn)中c點(diǎn)p(CH4)值最小，故無法得出c點(diǎn)速率常數(shù)最小關(guān)系，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選AB；②若初始時(shí)按n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1進(jìn)氣，則b點(diǎn)的化學(xué)反應(yīng)速率v＝k[pm(CH4)]·[pn(CO2)]，已知：kb＝1.3×10－2mol·g－1·s－1·kPa－2，CH4(g)＋CO2(g)2H2(g)＋2CO(g)，由題圖1可知，當(dāng)10kPa≤p(CH4)≤25kPa時(shí)，m＝1，n＝1，vb＝kb[20kPa]·[20kPa]＝1.3×10－2mol·g－1·s－1·kPa－2×400kPa2＝5.2mol·g－1·s－1。(3)反應(yīng)?。篊H4(g)＋CO2(g)2H2(g)＋2CO(g)ΔH＝＋247.0kJ·mol－1，正反應(yīng)吸熱，升高溫度，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，CH4(g)的轉(zhuǎn)化率增大，則平衡時(shí)CH4(g)的轉(zhuǎn)化率為98%的曲線為溫度1173K時(shí)的平衡曲線，60%的曲線為溫度923K時(shí)的平衡曲線，由曲線可知，923K時(shí)，CH4(g)的平衡轉(zhuǎn)化率α＝60%，若平衡時(shí)體系的總壓強(qiáng)為p0，設(shè)CH4和CO2的初始投入物質(zhì)的量為1mol，923K平衡時(shí)，CH4(g)的平衡轉(zhuǎn)化率α＝60%，列“三段式”：CH4(g)＋CO2(g)2H2(g)＋2CO(g)起始量/mol1100變化量/mol0.60.61.21.2平衡量/mol0.40.41.21.2則平衡常數(shù)K923K＝eq\f(p2（H2）·p2（CO）,p（CO2）·p（CH4）)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(p0×\f(1.2,3.2)))\s\up12(2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(p0×\f(1.2,3.2)))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(p0×\f(0.4,3.2)))×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(p0×\f(0.4,3.2))))＝eq\f(81,64)peq\o\al(2,0)或1.265625peq\o\al(2,0)。Ⅱ.(4)①根據(jù)題圖4，第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2＋Co3C＋2H2CH3COOH＋3Co；②根據(jù)題圖4可知，第二步反應(yīng)為放熱反應(yīng)，從溫度角度考慮，為了增大CH3COOH的平衡產(chǎn)率，要使反應(yīng)正向移動(dòng)(放熱的方向)，應(yīng)降低溫度，所以第二步反應(yīng)在低溫下進(jìn)行；從H2濃度的角度考慮，第一步反應(yīng)中氫氣為生成物，要使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則應(yīng)該減小氫氣的濃度(或壓強(qiáng))，對(duì)于第二步反應(yīng)，氫氣為反應(yīng)物，可增大氫氣的濃度(或壓強(qiáng))，促使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，使CH3COOH的平衡產(chǎn)率增大。答案：Ⅰ.(1)＋247.0kJ·mol－1(2)①AB②5.2(3)60%eq\f(81,64)peq\o\al(2,0)(或1.265625peq\o\al(2,0))Ⅱ.(4)①CO2＋Co3C＋2H2CH3COOH＋3Co②低溫第一步中減小氫氣的濃度(或壓強(qiáng))，第二步中增大氫氣的濃度(或壓強(qiáng))11．CoS2催化CO煙氣脫硫具有廣闊的工業(yè)化前景?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知：①CoS2(s)＋CO(g)CoS(s)＋COS(g)ΔH1；②2COS(g)＋SO2(g)3S(s)＋2CO2(g)ΔH2；③S(s)＋CoS(S)CoS2(s)ΔH3。則2CO(g)＋SO2(g)eq\o(,\s\up15(催化劑))2CO2(g)＋S(s)ΔH4＝________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示)。(2)在恒溫、恒壓的容器中模擬回收硫，加入SO2起始量均為1mol，測(cè)得CO2的平衡體積分?jǐn)?shù)隨CO和SO2的投料比變化如圖1：①當(dāng)投料比為2時(shí)，tmin時(shí)測(cè)得SO2轉(zhuǎn)化率為50%，則用S的生成速率表示的反應(yīng)速率v＝________g·min－1；②當(dāng)投料比為3時(shí)，CO2的平衡體積分?jǐn)?shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)是________。(3)向體積均為1L的恒溫、恒容密閉容器通入2molCO和1molSO2。反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖2：①相對(duì)于曲線Ⅰ，曲線Ⅱ改變的外界條件是________________；②SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為__________，平衡常數(shù)Kp＝________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，不考慮有關(guān)量的單位)。解析：(1)根據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)：2×①＋②＋2×③可得：2CO(g)＋SO2(g)eq\o(,\s\up15(催化劑))2CO2(g)＋S(s)ΔH4＝2ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3。(2)①當(dāng)投料比為2時(shí)，tmin時(shí)測(cè)得SO2轉(zhuǎn)化率為50%，則有2CO(g)＋SO2(g)eq\o(,\s\up15(催化劑))2CO2(g)＋S(s)起始量/mol2100變化量/mol10.510.5平衡量/mol10.510.5－1；②當(dāng)投料比為3時(shí)，相當(dāng)于在投料比為2達(dá)到平衡時(shí)再充入1mol的CO，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理可知達(dá)到平衡時(shí)，CO2的體積分?jǐn)?shù)小于投料比為2達(dá)到平衡時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù)，故對(duì)應(yīng)的點(diǎn)是C。(3)①由圖象可知，曲線Ⅰ、Ⅱ達(dá)到平衡時(shí)壓強(qiáng)不變，則平衡不移動(dòng)，但曲線Ⅱ達(dá)到平衡的時(shí)間變短，則曲線Ⅱ使用(或使用更高效)催化劑；②恒溫、恒容密閉容器中氣體的壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比，設(shè)反應(yīng)消耗SO2物質(zhì)的量為xmol，則有2CO(g)＋SO2(g)eq\o(,\s\up15(催化劑))2CO2(g)＋S(s)起始值/mol2100變化值/mol2xx2xx平衡值/mol2－2x1－x2xx×＝1.5mol，則平衡常數(shù)Kp＝eq\f(p2（CO2）,p2（CO）·p（SO2）)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1.5,2.25)×120))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.5,2.25)×120))\s\up12(2)×\f(0.25,2.25)×120)＝0.675。答案：(1)2Δ