化学第二章化学反应速率和化学平衡过关检测含解析新人教版选修4 14页

第二章　过关检测 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。‎ 第Ⅰ卷　(选择题，共48分)‎ 一、选择题(本题包括16小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题3分，共48分)‎ ‎1．本题列举的四个选项是4位同学在学习“化学反应速率和化学平衡”一章后，联系工业生产实际所发表的观点，你认为不正确的是(　　)‎ A．化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品 B．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品 C．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率 D．化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品 答案　C 解析　C项错，怎样提高原料转化率是化学平衡理论要解决的问题。‎ ‎2．下列事实能用勒夏特列原理解释的是(　　)‎ A．使用催化剂有利于合成氨的反应 B．由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深 C．对于反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　 ΔH＝－92．4 kJ·mol－1来说，‎500 ℃‎时比室温更有利于合成氨的反应 D．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 答案　D 解析　使用催化剂不能使化学平衡移动，A项错误；体系颜色加深是因为I2的浓度增大，而加压平衡并未移动，B项错误；由于合成氨的正反应是放热反应，从平衡移动角度来分析，低温更有利于氨的合成，而实际生产中使用高温是为了提高反应速率。‎ ‎3．下列对熵的理解不正确的是(　　)‎ A．同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小 B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大 C．与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小 D．‎25 ℃‎、1．01×105Pa时，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)是熵增的反应 答案　C 解析　体系都有从有序自发转变为无序的倾向，此过程为熵增过程，C错误。‎ ‎4．反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)在‎10 L的密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0．45 mol，则此反应的平均速率可表示为(　　)‎ A．v(NH3)＝0．010 mol·L－1·s－1‎ B．v(O2)＝0．001 mol·L－1·s－1‎ C．v(NO)＝0．001 mol·L－1·s－1‎ - 14 -‎ D．v(H2O)＝0．045 mol·L－1·s－1‎ 答案　C 解析　由题意知v(H2O)＝＝0．0015 mol·L－1·s－1，再根据各物质的化学反应速率数值之比等于化学计量数之比，可求出v(NH3)、v(O2)和v(NO)。‎ ‎5．一烧瓶中，在‎25 ℃‎时存在着平衡：2NO2(g) N2O4(g)‎ ΔH<0。把烧瓶置于‎80 ℃‎的水中，则下列不会改变的是(　　)‎ ‎①颜色　②平均相对分子质量　③质量　④压强　⑤密度 A．①和③ B．②和④ C．④和⑤ D．③和⑤‎ 答案　D 解析　由于反应2NO2(g) N2O4(g)　ΔH<0的正反应为气体分子数减小的放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动，①颜色加深；②平均相对分子质量减小；③质量不变；④压强增大；⑤密度不变。故选D。‎ ‎6．在密闭容器中进行反应X2(g)＋3Y2(g) 2Z2(g)，若X2、Y2、Z2的初始浓度分别为0．1 mol·L－1、0．3 mol·L－1、0．2 mol·L－1，当反应达到平衡后，各物质的浓度可能是(　　)‎ ‎①X2为0．2 mol·L－1　②Y2为0．1 mol·L－1‎ ‎③Z2为0．3 mol·L－1　④Y2为0．6 mol·L－1‎ A．①② B．②③ C．③④ D．①④‎ 答案　B 解析　在可逆反应中，反应物不可能完全转化为生成物，平衡时不可能出现某物质浓度为零的情况。①X2为0．2 mol·L－1，表明Z2全部转化为X2和Y2，①错误；同理，④错误。综上所述，B项正确。‎ ‎7．已知反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是(　　)‎ A．催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率 B．增大反应体系的压强，反应速率一定增大 C．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间 D．在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则在t1～t2内，SO3(g)的平均生成速率为 答案　D - 14 -‎ 解析　催化剂能同时、同等程度地增大(或减小)正、逆反应速率，A项错误；增大压强时若能增大反应体系中物质的浓度，化学反应速率才会增大，如果反应体系中物质的浓度没有增大(如增加了不参与反应的气体)，反应速率不会增大，B项错误；降低温度，化学反应速率减小，会延长达到化学平衡的时间，C项错误；化学反应速率用单位时间内某物质物质的量浓度的变化来表示，D项正确。‎ ‎8．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，ΔH＝－113 kJ·mol－1，ΔS＝－145 J·mol－1·K－1。下列说法中错误的是(　　)‎ A．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 B．该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂 C．该反应常温下能自发进行，高温和催化剂只是加快反应的速率 D．汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒 答案　B 解析　该反应是放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，A正确；常温下，ΔH－TΔS＝－113 kJ·mol－1－298 K×(－145 J·mol－1·K－1)×10－3 kJ·J－1<0，故常温下该反应可自发进行，高温和催化剂只是加快反应速率，B错误，C正确；CO和NO均会与血红蛋白结合而使人中毒，D正确。‎ ‎9．向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应后，按正反应速率由大到小顺序排列正确的是(　　)‎ 甲：在‎500 ℃‎时，10 mol SO2和10 mol O2反应 乙：在‎500 ℃‎时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和5 mol O2反应 丙：在‎450 ℃‎时，8 mol SO2和5 mol O2反应 丁：在‎500 ℃‎时，8 mol SO2和5 mol O2反应 A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁 C．乙、甲、丁、丙 D．丁、丙、乙、甲 答案　C 解析　甲与乙相比，SO2的浓度相等，甲中O2的浓度大，乙中使用了催化剂，催化剂对反应速率的影响远超过O2浓度的影响，所以反应速率：乙>甲；甲与丁相比，丁中SO2、O2的浓度均小于甲中的浓度，其他条件相同，浓度越大，反应速率越大，所以反应速率：甲>丁；丙与丁相比，丁中温度高，其他条件相同，温度越高，反应速率越大，所以反应速率：丁>丙。综上所述，反应速率由大到小的顺序为乙、甲、丁、丙。‎ ‎10．乙酸乙酯的水解反应：CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH。已知该反应的速率随c(H＋)的增大而加快。如图所示为CH3COOC2H5的水解速率随时间的变化曲线。下列说法正确的是(　　)‎ - 14 -‎ A．图中A、B两点表示的c(CH3COOC2H5)相等 B．反应开始时水解速率增大可能是溶液中c(H＋)逐渐增大所致 C．图中t0时说明反应达到平衡状态 D．图中tB时CH3COOC2H5的转化率等于tA时的转化率 答案　B 解析　B点时乙酸乙酯不断水解，浓度逐渐降低，则A、B两点表示的c(CH3COOC2H5)不相等，故A项错误；反应开始时，乙酸乙酯水解产生醋酸，醋酸电离出的氢离子不断增加，反应速率不断加快，故B项正确；图中t0时表示乙酸乙酯水解速率最大，但没有达到平衡状态，故C项错误；乙酸乙酯作为反应物不断减少，则tB时CH3COOC2H5的转化率高于tA时CH3COOC2H5的转化率，故D项错误。‎ ‎11．某研究小组研究了其他条件不变时，改变条件对可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0的影响。下列说法正确的是(　　)‎ A．图1研究的是温度、压强对平衡的影响，横轴表示压强 B．图2研究的是温度对平衡的影响，Ⅱ采用的温度更低 C．图3中t0时使用了催化剂，使平衡向正反应方向移动 D．图4中t0时增大压强，使平衡向正反应方向移动 答案　D 解析　压强增大，平衡向正反应方向移动，SO2的转化率增大，A项错误；正反应为放热反应，升温反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，SO2的转化率减小，Ⅱ采用的温度更高，B项错误；图3中t0‎ - 14 -‎ 时使用了催化剂，正、逆反应速率同等程度增大，平衡没有移动，C项错误；t0时增大压强，正、逆反应速率均增大，且平衡向正反应方向移动，D项正确。‎ ‎12．已知X(g)和Y(g)可以相互转化：2X(g)Y(g)　ΔH<0。现将一定量X(g)和Y(g)的混合气体通入一体积为‎1 L的恒温密闭容器中，反应物及生成物的浓度随时间变化的关系如图所示。则下列说法不正确的是(　　)‎ A．若混合气体的压强不变，则说明反应已达化学平衡状态 B．a、b、c、d四个点表示的反应体系中，表示化学反应处于平衡状态的只有b点 C．25～30 min内用X表示的平均化学反应速率是0．08 mol·L－1·min－1‎ D．反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是增加Y的浓度 答案　D 解析　正反应是气体分子数减小的反应，所以当压强不再发生变化时，可以说明反应已经达到平衡状态，A项正确；根据图像可知，只有b点表示的反应体系中，各物质的浓度不再发生变化，所以只有b点表示反应处于平衡状态，B项正确；25～30 min内X的浓度变化量是0．4 mol·L－1，所以用X表示的平均化学反应速率是＝0．08 mol·L－1·min－1，C项正确；反应进行至25 min时，X的浓度增大，D项不正确。‎ ‎13．在一个固定容积的密闭容器中，保持一定温度进行反应：H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)。已知加入1 mol H2和2 mol Br2达到平衡后，生成了a mol HBr。在相同条件下，若起始时加入的H2、Br2、HBr分别为x mol、y mol、z mol(均不为0)且平衡时各组分的体积分数都不变，则以下推断一定正确的是(　　)‎ ‎①x、y、z应满足的关系为4x＋z＝2y　②达到平衡时HBr的物质的量为[(x＋y＋z)/3]a mol　③达到平衡时HBr的物质的量为a mol　④x、y、z应满足的关系为x＋y＝z A．①② B．②③ C．③④ D．①②③‎ 答案　A 解析　题目要求是平衡时各组分的体积分数都不变，应该是等效平衡。该反应的特点是反应前后气体分子数不变，若对体系加压(或减压)，或者按比例增大(或减小)各反应物的物质的量，则平衡均不会发生移动，各物质的体积分数均保持不变(浓度要发生改变)，即本题中加入的各物质如果完全转化为Br2和H2，只要满足Br2和H2的物质的量之比为2∶1就与原平衡等效。根据极限转化的思想，将z mol HBr极限转化为反应物，则相当于投料为(x＋z/2) mol H2、(y＋z/2) mol Br2，要建立等效平衡，则2(x＋z/2)＝y＋z/2，整理可得：4x＋z - 14 -‎ ‎＝2y，故①正确，④不正确。该反应是气体分子数不变的反应，在容器中充入1 mol H2和2 mol Br2达到平衡后，气体的总物质的量是3 mol，则HBr的体积分数为a/3；若加入的H2、Br2、HBr分别为x mol、y mol、z mol(均不为0)，达到平衡时，HBr的体积分数不变，设达到平衡时HBr的物质的量为n mol，则有n/(x＋y＋z)＝a/3，则n＝[(x＋y＋z)/3]a，故②正确，③不正确。综上所述，①②正确，故选A。‎ ‎14． 向甲、乙两恒温恒容的密闭容器中，分别充入一定量的A和B，发生反应：A(g)＋B(g)xC(g)　ΔH<0(有关数据如下表所示)。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．x＝1‎ B．Q1＝2Q2‎ C．根据题中信息无法计算a值 D．保持其他条件不变，起始时向乙容器中充入0．2 mol A、0．2 mol B、0．2 mol C，则此时v正>v逆 答案　A 解析　甲中A、B的起始量均为乙中的两倍，但达到平衡后甲中A的浓度小于乙中的两倍，说明正反应是气体分子数减小的反应，x＝1，A项正确；达平衡时，甲中A的转化量大于0．5 mol，乙中A的转化量等于0．25 mol，可知放出的热量Q1>2Q2，B项错误；由于反应在相同温度下进行，平衡常数相同，根据乙中反应在平衡时各物质的浓度，求出平衡常数K＝2，则甲中反应根据三段式法计算，可求出a值，C项错误；根据题给数据知Qc＝＝2．5>K＝2，说明反应逆向进行，v正T2，则升高温度，Z的浓度增大，平衡向正反应方向移动，所以该反应的正反应是吸热反应，故D项错误。‎ 第Ⅱ卷　(非选择题，共52分)‎ 二、非选择题(本题包括4小题，共52分)‎ ‎17．(11分)某化学反应‎2A(g) B(g)＋D(g)在四个不同条件下进行。B、D起始时均为0 mol，反应物A的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表。‎ 根据表中数据完成下列填空：‎ ‎(1)实验1，反应在10 min至20 min内用A表示的平均反应速率为________mol·L－1·min－1。‎ ‎(2)实验2，c2＝________，反应经20 min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是__________________________。‎ ‎(3)设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3________v1，且c3________(填“<”“>”或“＝”)1．0。‎ ‎(4)比较实验4和实验1，可推测该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，理由是__________________________。‎ 答案　(1)0．013(2分)‎ ‎(2)1．0(2分)　使用催化剂(1分)‎ ‎(3)>(1分)　>(1分)‎ ‎(4)吸热(2分)　温度升高，平衡向右移动(2分)‎ - 14 -‎ 解析　(1)实验1，反应在10 min至20 min内的平均反应速率v(A)＝(0．80－0．67) mol·L－1÷10 min＝0．013 mol·L－1·min－1。‎ ‎(2)实验2，由于反应的温度相同，达到平衡时A的浓度相等，所以开始时A的初始浓度也相等，即c2＝1．0，反应在20 min时就已经达到平衡，而实验1在20 min时还未达到平衡，所以可推测实验2中还隐含的条件是使用催化剂。‎ ‎(3)由于实验3的温度与实验1相同，而平衡时实验3中A的浓度高，而且在10 min时A的浓度也较高，且10 min以后的实验3反应速率也较高，说明在反应开始时c3>1．0，则v3>v1。‎ ‎(4)比较实验4和实验1，由于实验4的温度高于实验1，且开始时A的浓度相同，达到平衡时实验1中A的浓度高，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，所以正反应是吸热反应。‎ ‎18．(15分)以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。‎ ‎(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131．3 kJ·mol－1。‎ ‎①该反应在常温下________(填“能”或“不能”)自发进行。‎ ‎②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是________(填序号)。‎ a．容器中的压强不变 b．1 mol H—H键断裂的同时，断裂2 mol H—O键 c．c(CO)＝c(H2)‎ d．密闭容器的容积不再改变 ‎(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为‎2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：‎ ‎①实验1中从反应开始至平衡以CO2表示的平均反应速率为v(CO2)＝________(取小数点后两位，下同)。‎ ‎②该反应的正反应为________(填“吸”或“放”)热反应，实验2条件下平衡常数K - 14 -‎ ‎＝________。‎ ‎③若实验3达平衡时与实验2平衡状态中各物质的体积分数分别相等，且t<3，则a、b应满足的关系是________(用含a、b的代数式表示)。‎ ‎(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。在体积为‎1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，达到平衡后下列措施中能使c(CH3OH)增大的是__________(填序号)。‎ a．升高温度 b．充入He(g)，使体系压强增大 c．将H2O(g)从体系中分离出来 d．再充入1 mol CO2和3 mol H2‎ 答案　(1)①不能(2分)　②bd(2分)‎ ‎(2)①0．13 mol·L－1·min－1(2分)　②放(1分)　0．17(3分)　③b＝‎2a，a>1(3分)‎ ‎(3)cd(2分)‎ 解析　(1)①根据ΔG＝ΔH－TΔS，其中ΔH>0，ΔS>0，在高温下，ΔG才会小于0，该反应才能自发进行。②该反应容器容积可变，随着反应的进行，不论是否达到平衡，容器中的压强始终不变，故a项不能判断是否达到平衡；1 mol H—H键断裂的同时会生成2 mol H—O键，如果2 mol H—O键也同时断裂，则表明达到了平衡状态；若起始时仅加入反应物，或按物质的量之比为1∶1充入CO和H2，则不论反应是否达到平衡，均有c(CO)＝c(H2)，故c项不能判断反应是否达到平衡；该反应未达到平衡时，容器的容积会发生变化，如果容器的容积不再变化，则表明达到化学平衡状态。‎ ‎(2)①实验1中6 min时反应达到平衡，v(CO2)＝v(CO)＝≈0．13 mol·L－1·min－1。②由实验1、2可知，实验1中平衡时CO的转化率为×100%＝40%，实验2中平衡时CO的转化率为×100%＝20%，说明升高温度反应物的转化率降低，即正反应是放热反应；实验2中，CO与H2O均转化了0．4 mol，故平衡时H - 14 -‎ ‎2O为0．6 mol，CO为1．6 mol，H2与CO2均为0．4 mol，则平衡常数K＝＝≈0．17。③若实验3达平衡时与实验2平衡状态中各物质的体积分数分别相等，则实验2、3中平衡为等效平衡，则实验3起始投入的H2O、CO的物质的量之比为1∶2，即b＝‎2a，因为t<3，则实验3中反应速率比实验2中大，则a必须大于1。‎ ‎(3)根据反应过程中能量变化图像可知反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为放热反应，故升温，平衡向逆反应方向移动，c(CH3OH)减小；恒容容器中充入He(g)，平衡不移动，即c(CH3OH)不变；将H2O(g)从体系中分离出来，平衡向正反应方向移动，故c(CH3OH)增大；再充入1 mol CO2和3 mol H2，相当于增大压强，则平衡向正反应方向移动，故c(CH3OH)增大。‎ ‎19．(2017·全国卷Ⅲ)(15分)砷(As)是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：‎ ‎(1)画出砷的原子结构示意图______________。‎ ‎(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式______________________________________________。该反应需要在加压下进行，原因是____________________________________________。‎ ‎(3)已知：‎ As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s)　ΔH1‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2‎ ‎2As(s)＋O2(g)===As2O5(s)　ΔH3‎ 则反应As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝____________________。‎ ‎(4)298 K时，将20 mL 3x mol·L－1Na3AsO3、20 mL 3x mol·L－1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsO(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。‎ ‎①下列可判断反应达到平衡的是________(填标号)。‎ a．溶液的pH不再变化 - 14 -‎ b．v(I－)＝2v(AsO)‎ c．c(AsO)/c(AsO)不再变化 d．c(I－)＝y mol·L－1‎ ‎②tm时，v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。‎ ‎③tm时v逆________tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是__________________________。‎ ‎④若平衡时溶液的pH＝14，则该反应的平衡常数K为____________________。‎ 答案　(1)(2分)‎ ‎(2)2As2S3＋5O2＋6H2O===4H3AsO4＋6S(2分)　增加反应物O2的浓度，提高As2S3的转化速率(2分)‎ ‎(3)2ΔH1－3ΔH2－ΔH3(2分)‎ ‎(4)①ac(2分)　②大于(1分)　③小于(1分)　tm时生成物浓度较低(1分)　④(mol·L－1)－1(2分)‎ 解析　(1)As位于周期表中第四周期ⅤA族，说明As核外有4个电子层，最外层有5个电子，故原子结构示意图为。‎ ‎(2)由题意知As2S3＋O2―→H3AsO4＋S，As2S3中As元素化合价由＋‎3升高到＋5，S元素化合价由－‎2升高到0,1 mol As2S3共失去10 mol电子，1 mol O2得到4 mol电子，根据得失电子守恒可得：2As2S3＋5O2―→4H3AsO4＋6S，再由原子守恒配平可得化学方程式：2As2S3＋5O2＋6H2O===4H3AsO4＋6S。该反应加压时，反应物O2的浓度增大，反应速率加快，平衡右移，同时能提高As2S3的转化速率。‎ ‎(3)令：①As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s)　ΔH1‎ ‎②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2‎ ‎③2As(s)＋O2(g)===As2O5(s)　ΔH3‎ 根据盖斯定律，将反应①×2－②×3－③可得：‎ As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)　ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。‎ ‎(4)①a对：溶液pH不变时，则c(OH－)也保持不变，反应处于平衡状态。b错：根据反应方程式，始终存在速率关系：v(I－)＝2v(AsO)，反应不一定处于平衡状态。c对：由于Na3AsO3总量一定，当c(AsO)/c(AsO)不再变化时，c(AsO)、c(AsO - 14 -‎ ‎)也保持不变，反应建立平衡。d错：由图可知，建立平衡时c(I－)＝‎2c(AsO)＝2y mol·L－1，因此c(I－)＝y mol·L－1时，反应没有建立平衡。‎ ‎②tm时，反应正向进行，故v正大于v逆。‎ ‎③由于tm时生成物AsO的浓度小于tn时AsO的浓度，因v逆的大小取决于生成物浓度的大小，故tm时的v逆小于tn时的v逆。‎ ‎④反应前，三种溶液混合后，c(Na3AsO3)＝3x mol·L－1×＝x mol·L－1，同理，c(I2)＝x mol·L－1，反应情况如下：‎ AsO(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsO(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)‎ x x 0 0‎ x－y x－y 1 y 2y K＝＝。‎ ‎20．(11分)在容积为1．‎00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)反应的ΔH________(填“大于”或“小于”)0；‎100 ℃‎时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0～60 s时段，反应速率v(N2O4)为________ mol·L－1·s－1；反应的平衡常数K1为__________。‎ ‎(2)‎100 ℃‎时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0．0020 mol·L－1·s－1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。‎ ‎①T________(填“大于”或“小于”)‎100 ℃‎，判断理由是______________________________________________。‎ ‎②温度T时反应的平衡常数K2为__________。‎ ‎(3)综合(1)、(2)小题信息你得出温度对平衡常数的影响规律是____________________________________。‎ 答案　(1)大于(1分)　0．001(2分)　0．36(2分)‎ - 14 -‎ ‎(2)①大于(1分)　反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高(1分)　②1．28(2分)‎ ‎(3)吸热反应升高温度平衡常数增大(2分)‎ 解析　(1)根据题意知，随温度升高，混合气体的颜色变深，NO2的浓度增大，说明平衡向正反应方向移动，当其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，故ΔH>0。根据题给图像知，0～60 s时段，N2O4的物质的量浓度变化为0．060 mol·L－1，根据公式v＝Δc/Δt计算，v(N2O4)＝0．001 mol·L－1·s－1；分析题给图像知，K1＝＝＝0．36。‎ ‎(2)①根据题意知，改变反应温度为T后，c(N2O4)以0．0020 mol·L－1·s－1的平均速率降低，即平衡向正反应方向移动，正反应方向吸热，反应向吸热方向进行，故为温度升高，T大于‎100 ℃‎；②改变反应温度为T后，c(N2O4)以0．002 mol·L－1·s－1的速率降低，则c(NO2) 以0．002 mol·L－1·s－1×2的速率增加，平衡时，c(NO2)＝0．120 mol·L－1＋0．0020 mol·L－1·s－1×2×10 s＝0．160 mol·L－1，c(N2O4)＝0．040 mol·L－1－0．0020 mol·L－1·s－1×10 s＝0．020 mol·L－1，K2＝＝1．28。‎ ‎(3)对吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大。‎ - 14 -‎