2020届高考化学专题三第13讲化学反应速率与化学平衡课时作业含解析 13页

第13讲 化学反应速率与化学平衡 ‎1．下列说法中，正确的是(　　)‎ A．反应产物的总能量大于反应物的总能量时，ΔH＜0‎ B．已知反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)平衡常数为K，则2H2(g)＋2I2(g)4HI(g)的平衡常数为2K C．ΔH＜0、ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行 D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，不能改变化学反应进行的方向 解析：D　[ΔH＝生成物能量和－反应物能量和，当反应产物的总能量大于反应物的总能量时，ΔH＞0，A错误；因为相同温度下，系数变为原来的n倍，则化学平衡常数为原来的n次方，所以反应2H2(g)＋2I2(g)4HI(g)的平衡常数为K2，B错误；根据ΔG＝ΔH－TΔS判断，对于ΔH＜0、ΔS＞0的反应在温度低时ΔG＜0，反应能自发进行，C错误；催化剂只改变反应速率，不改变化学反应进行的方向，D正确。]‎ ‎2．只改变一个影响化学平衡的因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述不正确的是(　　)‎ A．K值不变，平衡可能移动 B．平衡向右移动时，K值不一定变化 C．K值有变化，平衡一定移动 D．相同条件下，同一个反应的方程式的系数增大2倍，K值也增大两倍 解析：D　[因改变压强或浓度引起化学平衡移动时，K值不变，A项和B项均正确；K值只与温度有关，K值发生了变化，说明体系的温度改变，则平衡一定移动，C项正确；相同条件下，同一个反应的方程式的系数增大2倍，K值应该变为[K(原)]2，D项错误。]‎ ‎3．将NO2装入带有活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，下列叙述正确的是(　　)‎ A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应 B．慢慢压缩气体体积，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅 C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍 D．恒温恒容时，充入稀有气体，压强增大，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅 解析：C　[升高温度，气体颜色加深，则平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，A错误；首先假设平衡不移动，增大压强，气体颜色加深，但平衡向正反应方向移动，使混合气体的颜色在加深后的基础上变浅，但一定比原平衡的颜色深，B错误；同理C项，首先假设平衡不移动，若体积减小一半，则压强变为原来的两倍，但平衡向正反应方向移动，使压强在原平衡两倍的基础上减小，正确；体积不变，反应物及生成物浓度不变，正、逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色不变化，D错误。]‎ - 13 -‎ ‎4．汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＜0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是(　　)‎ 解析：B　[由于是绝热、恒容密闭体系。随着反应的进行，体系的温度升高，K不断减小，当K不变时，即温度保持不变，该反应达到平衡状态。]‎ ‎5．下列实验方案和结论都正确且能证明物质性质决定反应速率大小的是(　　)‎ 选项 实验方案 实验结论 A 常温下，相同形状、大小的钠粒分别与水、乙醇反应 钠与水反应比钠与乙醇反应快 B 常温下，浓硫酸、稀硫酸分别与铝片反应 浓硫酸与铝片反应较快 C 硫黄分别在空气中、氧气中燃烧 硫黄在氧气中燃烧生成SO3‎ D 铁丝在空气中不能燃烧，在纯氧气中能燃烧 纯氧气中O2比空气中O2活泼 解析：A　[A项，水中氢比乙醇中羟基上氢活泼，相同形状、大小的钠粒与水反应速率大于乙醇，说明物质性质决定化学反应速率大小，正确；B项，浓硫酸、稀硫酸中溶质相同，但是浓度不同，物质性质不同，常温下浓硫酸与铝片发生钝化现象，铝片表面生成一层致密保护膜，氧化膜阻止浓硫酸与内部铝接触，结论错误；C项，硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈，S在O2中燃烧生成SO2，结论错误；D项，空气中O2和氧气中O2的化学性质相同，铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中能燃烧，是因为O2浓度不同，结论错误。]‎ ‎6．一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：‎ - 13 -‎ 已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．‎550 ℃‎时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动 B．‎650 ℃‎时，反应达平衡后CO2的转化率为40.0%‎ C．T ℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动 D．‎925 ℃‎时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝23.04p总 解析：D　[恒压密闭容器中充入惰性气体，容器体积增大，各组分浓度减小，正、逆反应速率均减小，相当于减小压强，平衡向右移动，A错误；根据图像可知，‎650 ℃‎时CO的体积分数为40.0%，设开始时加入CO2 1 mol，反应转化了x mol，根据三段式计算可得反应达平衡后CO、CO2的物质的量分别为2x mol、(1－x) mol，由CO的体积分数为40%，列式可得＝0.4，解得x＝0.25，则平衡时CO2的转化率为×100%＝25.0%，B错误；由图可知T ℃时，CO与CO2的平衡浓度相等，因此在恒温恒压条件下再充入等体积的CO与CO2，此时与原平衡状态互为等效平衡，故平衡不发生移动，C错误；‎925 ℃‎时，根据图像可得平衡时CO的体积分数为96.0%，CO2的体积分数为4.0%，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝＝＝23.04p总，D正确。]‎ ‎7．下列叙述与图示相符的是(　　)‎ A．图甲表示反应：4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g)　ΔH＜0，在其他条件不变的情况下，改变起始时CO的物质的量对此反应平衡的影响，则有T1＜T2，b点处NO2的转化率最大 - 13 -‎ B．图乙表示某条件对反应‎2A(g)＋B(g)===‎3C(g)的影响，乙一定使用了催化剂 C．图丙表示的某可逆反应是吸热反应，该图表明催化剂能同时改变正、逆反应的活化能 D．图丁表示等量NO2在容积相同的恒容密闭容器中，不同温度下分别发生反应：2NO2(g)N2O4(g)，相同时间后测得NO2含量的曲线，则该反应的ΔH＞0‎ 解析：C　[由图甲可知，当起始n(CO)一定时，T1达到平衡时N2的含量较大，该反应的ΔH＜0，升高温度，平衡逆向移动，N2的百分含量降低，则有T2＞T1；增大起始时CO的浓度，NO2的转化率增大，因此b点NO2的转化率不是最大，A错误。该反应反应前后气体分子总数不变，乙比甲达到平衡所需的时间短，但平衡不移动，则乙可能是使用了催化剂或增大压强，B错误。根据图丙，反应物总能量小于生成物总能量，该反应是吸热反应；使用催化剂，降低了正、逆反应的活化能，但反应热不变，C正确。NO2含量最小时，说明反应达到平衡，温度升高，NO2含量增大，说明平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，该反应的正反应是放热反应，即ΔH＜0，D错误。]‎ ‎8．I2在KI溶液中存在平衡I2(aq)＋I(aq)===I(aq)。某I2、KI混合溶液中，I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上的任何点都表示平衡状态)。下列说法正确的是(　　)‎ ‎①I2(aq)＋I－(aq)===I(ag)　ΔH＞0‎ ‎②若温度为T1、T2时反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1＞K2‎ ‎③若反应进行到状态D时，一定有v正＞v逆 ‎④状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大 ‎⑤保持温度不变，向该混合溶液中加水，将变大 A．只有①②　　　　　 B．只有②③‎ C．只有③④ D．只有④⑤‎ 解析：B　[①由图像曲线的变化趋势可以知道，当温度升高时，I的物质的量浓度减小，说明升高温度平衡逆向移动，则该反应的正反应为放热反应，ΔH＜0，错误；②升高温度，平衡向逆反应方向移动，温度越高平衡常数越小、温度为T1＜T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1＞K2，正确；③若反应进行到状态D时，反应未达到平衡状态，若反应趋向于平衡，则反应向生成I的方向移动，则v正＞v逆，正确；④温度升高，平衡向逆反应方向移动，c(I)变小，则c(I2)应变大，所以状态B的c(I2)大，错误；⑤＝K×c(I－‎ - 13 -‎ ‎)，在该混合液中加水，c(I－)降低，温度不变平衡常数不变，则减小，错误。]‎ ‎9．已知：向体积可变的密闭容器中充入一定量的CH4(g)和O2(g)发生反应，CH4(g)的平衡转化率与温度(T)和压强(p)的关系如下图所示(已知T1＞T2)。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应的ΔH＞0‎ B．M、N两点的H2的物质的量浓度：c(M)＞c(N)‎ C．温度不变时，增大压强可由N点到P点 D．N、P两点的平衡常数：K(N)＜K(P)‎ 解析：B　[A.已知T1＞T2，升高温度，CH4的平衡转化率降低，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，故ΔH＜0，故A错误； B．2CH4＋O22CO＋4H2，压强增大，各组分的浓度都增大，虽然平衡向逆反应方向移动、甲烷的转化率减小，但是根据平衡移动原理可以判断，平衡移动只能减弱氢气浓度的增大，不能阻止氢气浓度的增大，故H2的物质的量浓度c(M)＞c(N)，故B正确；C.两条线的温度不同，增大压强不能从N点到P点，故C错误；D.平衡常数只和温度有关，T1＞T2，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以平衡常数变小，故K(N)＞K(P)，故D错误。]‎ ‎10．一定条件下，CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，往‎2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，在不同催化剂作用下发生反应①、反应②与反应③，相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示，b点反应达到平衡状态，下列说法正确的是(　　)‎ A．a点v(正)＞v(逆)‎ B．b点反应放热53.7 kJ C．催化剂效果最佳的反应是③‎ D．c点时该反应的平衡常数K＝(mol－2·L－2)‎ - 13 -‎ 解析：A　[a要达到平衡，CO2的转化率增大，反应正向进行，所以v(正)＞v(逆)，故A正确；b点反应达到平衡状态，参加反应的CO2小于1mol，反应放热小于53.7 kJ，故B错误；相同温度下，反应①最快，所以催化剂效果最佳的反应是①，故C错误；c点CO2的转化率是，‎ ‎　　　　 CO2(g)＋3H2(g)H2O(g)＋CH3OH(g)‎ 开始/mol·L－1 0.5　　1.5　　　　0　　　　0‎ 转化/mol·L－1 ×0.5 ×0.5×3 ×0.5 ×0.5‎ 平衡/mol·L－1　　　　0.5　　　　　　 K＝(mol－2·L－2)，故D错误。]‎ ‎11．探究2KMnO4＋5H‎2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O反应速率的影响因素，有关实验数据如下表所示。下列说法不正确的是(　　)‎ 实验 编号 温度 催化剂 用量(g)‎ 酸性KMnO4溶液 H‎2C2O4溶液 KMnO4溶液褪色 平均时间min 体积 ‎(mL)‎ 浓度 mol·L－1‎ 体积(mL)‎ 浓度mol·L－1‎ ‎1‎ ‎25‎ ‎0.5‎ ‎4‎ ‎0.1‎ ‎8‎ ‎0.2‎ ‎12.7‎ ‎2‎ ‎80‎ ‎0.5‎ ‎4‎ ‎0.1‎ ‎8‎ ‎0.2‎ a ‎3‎ ‎25‎ ‎0.5‎ ‎4‎ ‎0.01‎ ‎8‎ ‎0.2‎ ‎6.7‎ ‎4‎ ‎25‎ ‎0‎ ‎4‎ ‎0.01‎ ‎8‎ ‎0.2‎ b A.a＜12.7，b＞6.7‎ B．用KMnO4表示该反应速率，v(实验3)＜v(实验1)‎ C．用H‎2C2O4表示该反应速率，v(实验1)约为7.87×10－5 mol·L－1·min－1‎ D．可通过比较收集相同体积CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢 解析：C　[A.温度越高反应速率越快，催化剂可加快反应速率，则a＜12.7，b＞6.7，故A项正确；B.实验编号1和3对照发现，只有高锰酸钾的浓度不同，且实验1中其高锰酸钾的浓度大，则反应速率：v(实验3)＜v(实验1)，故B项正确；C.实验1中，高锰酸钾的用量少，根据关系式2KMnO4～5H‎2C2O4可知，消耗的H‎2C2O4的物质的量浓度为×＝ mol/L，则用H‎2C2O4表示实验1的反应速率时，其值为≈ 6.56×10－3 mol·L－1·min－1，故C项错误；D.比较收集相同体积CO2‎ - 13 -‎ 所消耗的时间，可知反应速率大小，进而可判断反应速率快慢，故D项正确。]‎ ‎12．二氧化碳是潜在的碳资源，无论是天然的二氧化碳气体，还是各种炉气、尾气、副产气，进行分离回收和提浓，合理利用，意义重大。‎ ‎(1)在空间站中常利用CO2(g)＋2H2(g)C(s)＋2H2O(g)，再电解水实现O2的循环利用，‎350 ℃‎时，向体积为‎2 L的恒容密闭容器中通入8 mol H2和4 mol CO2发生以上反应。‎ ‎①若反应起始和平衡时温度相同(均为350°)，测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图中a所示，则上述反应的ΔH________0(填“>”或“<”)；其他条件相同时，若仅改变某一条件，测得其压强(p)随时间(t)的变化如下图中曲线b所示，则改变的条件是__________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②下图b是反应平衡常数的对数值与温度的变化关系图，m的值为________。‎ 图b ‎(2)CO2在CuZnO催化下，同时发生如下反应Ⅰ、Ⅱ，是解决温室效应和能源短缺的重要手段。‎ Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＜0‎ Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＞0‎ 保持温度T时，在容积不变的密闭容器中，充入一定量的CO2及H2，起始及达平衡时，容器内各气体物质的量及总压强如下表：‎ CO2‎ H2‎ CH3OH(g)‎ CO H2O(g)‎ 总压强/kPa 起始/mol ‎0.5‎ ‎0.9‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ p0‎ 平衡/mol n ‎0.3‎ p 若反应Ⅰ、Ⅱ均达平衡时，p0＝1.4p，则表中n＝__________；反应1的平衡常数Kp＝________(kPa)－2。(用含p的式子表示)‎ 解析：(1)①根据PV＝nRT，此反应V一定，正反应n在减小，图像显示压强在增大，确定温度在升高，所以正反应为放热反应，ΔH - 13 -‎ ‎＜0；根据图像分析发现b线相对于a线不同点只是速率加快，达到平衡时间缩短，确定改变的条件是催化剂；‎ ‎②列三行式：‎ CO2(g)＋2H2(g)C(s)＋2H2O(g)‎ c(初)/mol·L－1　　2　　　　　4　　　0‎ Δc/mol·L－1　　　x　　　　　2x　　　2x c(平)/mol·L－1　　2－x　　　4－2x　　2x ＝ x＝1‎ K＝＝1，lg K＝lg1＝0‎ ‎(2)根据表格列出各物质的量变化：‎ Ⅰ　CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　‎ ΔH1＜0‎ Δn　　n　　　　3n　 　n　　　　　n Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＞0‎ ‎　0.3－n　0.3－n　0.3－n　0.3－n　Δn 平衡时各物质的量为：CO2(g)：0.5－n－0.3＋n＝0.2mol H2(g)：0.9－3n－0.3＋n＝0.6－2n CH3OH (g)：n　H2O(g)：0.3　CO(g)：0.3－n 根据T、V一定时，压强比等于物质的量之比计算n ＝＝1.4，‎ 计算得出n＝0.2；‎ 平衡后物质的总量：0.2＋0.6－2×0.2＋0.2＋0.3＋0.3－0.2＝1.0 mol 平衡后各物质分压： CO2(g)：(0.2/1)p＝0.2p H2(g)：(0.2/1)p＝0.2 p CH3OH(g)：(0.2/1)p＝0.2 p H2O(g)：(0.3/1)p＝0.3 p Kp＝＝ 答案：(1)①＜　加入催化剂　②0　(2)0.2　 ‎13．肼(N2H4)与N2O4是火箭发射中最常用的燃料与助燃剂，回答下列问题：‎ ‎(1)T ℃时，将一定量的NO2或N2O4充入一个容积为‎2 L的恒容密闭容器中，发生反应2NO2(g)N2O4(g)，保持温度不变，各物质的浓度随时间变化关系如下表：‎ - 13 -‎ 时间/s ‎0‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ ‎100‎ c(X)/‎ mol·L－1‎ ‎0‎ ‎0.080‎ ‎0.110‎ ‎0.120‎ ‎0.120‎ ‎0.200‎ c(Y)/‎ mol·L－1‎ ‎0.100‎ ‎0.060‎ ‎0.045‎ ‎0.040‎ ‎0.040‎ ‎0.040‎ ‎①c(Y)代表________(填化学式)的浓度，20～40 s内，用NO2表示的化学反应速率为________________________________________________________________________。‎ ‎②该反应的平衡常数K＝________。‎ ‎③60 s时容器内混合气体的密度为________g·L－1。‎ ‎④100 s时改变的条件是________，重新达到平衡时，与原平衡比较，NO2的体积分数将________(填“增大”“减小”或“不变”)。‎ ‎(2)①已知2N2H4(g)＋N2O4(g)3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，相关化学键的键能如表所示。‎ 化学键 N—H N—N N≡N O—H 键能(kJ·mol－1)‎ a b c d 使1 mol N2O4(g)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是________kJ(用代数式表示)‎ ‎②相同温度下，向Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个恒压密闭容器中均充入1 mol N2H4(g)和1 mol N2O4(g)，三个容器的反应压强分别为p1、p2、p3。在其他条件相同的情况下，反应进行到t min时，N2的体积分数如图所示，此时容器Ⅰ________(填“处于”或“不处于”)化学平衡状态，原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)①通过表格分析，前20秒，X改变了0.080 mol·L－1，而Y改变了(0.100－0.060) mol·L－1＝0.040 mol·L－1，说明Y为N2O4；20～40 s内，用NO2表示的化学反应速率为 mol·(L·s)－1＝1.5×10－3 mol·(L·s)－1；②反应2NO2(g)NO4(g)的平衡常数为＝mol·L－1 ；③容器的体积不变，全为气体，所以密度不变，混合气体的密度＝0.100×92＝‎9.2 g·L－1; ④从表格分析，100 s时加入(0.200－0.120)×2 mol＝0.16 mol NO2，体系相当于加压，平衡向正向移动，二氧化氮的体积分数减小；(2)①假设使1 mol N2O4(g)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量为x，则有ΔH＝－Q＝2(‎ - 13 -‎ ‎4a‎＋b) ＋x－‎3c－8d，x＝‎3c＋8d－‎8a－2b－Q; ②根据方程式分析，压强越小，平衡时氮气的含量越大，容器Ⅰ压强最小，反应速率最慢，若达平衡，氮气的百分含量应该最大，图像与此不符。‎ 答案：(1)①N2O4　1.5×10－3 mol·L－1　② L·mol－1　③9.2　④加入0.16 mol NO2　减小　(2)①‎3c＋8d－‎8a－2b－Q　②不处于　p1＜p2＜p3，压强越小，平衡时氮气的含量越大，容器Ⅰ压强最小，反应速率最慢，若达平衡，氮气的百分含量应该最大，图像与此不符 ‎14．在体积为‎2 L的真空密闭容器中加入1 mol CaCO3，发生反应：CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)。测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化如图所示。图中曲线A表示CO2的平衡浓度与温度的关系；B是不同温度下，反应经过相同的时间时，CO2物质的量浓度的变化曲线。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)①温度为T‎5 ℃‎时，反应CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＝＋178.5 kJ·mol－1耗时20 s达到平衡，则20 s内该反应的反应速率为v(CO2)＝________；反应的平衡常数为________mol·L－1。‎ ‎②如果该反应的平衡常数K值变大，该反应________(选填编号)。‎ A．一定向逆反应方向移动 B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小 C．一定向正反应方向移动 D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大 ‎(2)在T‎5 ℃‎下，维持温度和容器体积不变，充入CO2气体，则达到平衡时CaCO3的质量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ ‎(3)在T‎5 ℃‎下，反应达到平衡状态后，再压缩容器为‎1 L，重新达到平衡时，CO2的浓度________(填“增大”、“减小”或“不变”)‎ ‎(4)随着温度的升高，曲线B向曲线A逼近的原因是_________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)①T‎5 ℃‎时，平衡时二氧化碳的浓度为0.2 mol·L－1，反应前二氧化碳的物质的量为0，v(CO2)＝0.2 mol·L－1/20 s＝0.01 mol/(L·s)；K＝c(CO2)＝0.2，K增大，则平衡正向移动，A.平衡逆向移动，与题意不符，A错误；B.正反应速率先增大后减小，二氧化碳的浓度增大，B正确；C.一定向正反应方向移动，C正确；D.逆反应速率先减小后增大，平衡逆向移动，二氧化碳浓度减小，D错误；(2)在T‎5 ℃‎下，维持温度和容器体积不变，充入CO2‎ - 13 -‎ 气体，则二氧化碳的浓度增大，则KQ增大，平衡逆向移动，则碳酸钙的质量增加；(3)在T‎5 ℃‎下，反应达到平衡状态后，温度不变，化学平衡常数不变，则CO2的浓度不变；(4)根据温度对反应速率的影响可知，随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短，所以曲线B向曲线A逼近。‎ 答案：(1)①0.01mol/(L·s)　0.2　②BC ‎(2)增大　(3)不变 ‎(4)温度升高，化学反应速率加快，达平衡的时间缩短 ‎15．羰基硫(COS)是全球硫循环的重要中间体，也是有机合成中的重要原料，是化学工作者重要的研究对象。已知：‎ Ⅰ.COS(g)＋H2(g) H2S(g)＋CO(g)‎ ΔH1＝－17 kJ/mol；‎ Ⅱ.COS(g)＋H2O(g)H2S(g)＋CO2(g)　ΔH2＝－35 kJ/mol。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)反应CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的ΔH＝________。‎ ‎(2)在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应Ⅰ。设起始充入的n(H2)∶n(COS)＝m，相同时间内测得COS转化率与m和温度(T)的关系如图所示。‎ ‎①m1________m2(填＞、＜或＝)。‎ ‎②温度高于T0时，COS转化率减小的可能原因为________。‎ A．有副反应发生 B．反应的ΔH增大 C．催化剂活性降低 D．逆反应速率增大的倍数小于正反应速率增大的倍数 ‎(3)在恒温、恒容密闭容器中，进行反应Ⅰ。下列说法中能说明反应Ⅰ已达到平衡状态的是________。‎ A．c(H2S)＝c(CO)‎ B．v正(H2)＝v逆(H2S)‎ C．容器中气体密度保持不变 D．容器中混合气体平均摩尔质量保持不变 E．c(COS)保持不变 - 13 -‎ ‎(4)某温度下，向体积为‎2 L的恒容密闭容器中通入5 mol COS(g)和5 mol H2O(g)，发生反应Ⅱ，5 min后反应达到平衡，测得COS(g)的转化率为80%。‎ ‎①反应从起始至5 min内，用H2S浓度变化表示的平均反应速率v(H2S)＝________。‎ ‎②该温度下，上述反应的平衡常数K＝________。‎ ‎③其他条件相同时，既能使上述反应中COS的平衡转化率降低，又能使反应速率加快的做法是________。‎ A．缩小容器容积 B．升高温度 C．分离出硫化氢 D．加入一定量H2O(g)‎ 解析：(1)根据盖斯定律，反应Ⅱ－反应Ⅰ得：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)　ΔH＝－35 kJ·mol－1＋17 kJ·mol－1＝－18 kJ·mol－1。‎ ‎(2)①相同条件下，n(H2)/n(COS)增大，COS转化率增大，所以m1＞m2。‎ ‎②T0前，升高温度，正反应速率加快，COS转化率增大；温度高于T0时，催化剂的活性降低，发生副反应，逆反应速率增大的倍数大于正反应速率增大的倍数，都有可能导致COS转化率减小，焓变与温度无关 。‎ ‎(3)反应Ⅰ.COS(g)＋H2(g)H2S(g)＋CO(g)　ΔH1＝－17 kJ/mol；A.c(H2S)＝c(CO)，没有指明反应速率进行的方向，无法判定反应Ⅰ已达到平衡状态，错误；B.v正(H2)＝v逆(H2S)，指明正逆反应速率的方向，且满足速率之比和系数成正比，可以判定反应I已达到平衡状态，正确；C.反应前后气体的总质量不变，容器的体积不变，所以容器中气体密度始终保持不变，无法判定反应Ⅰ已达到平衡状态，错误；D.反应前后气体的总质量不变，反应前后气体的总量也保持不变，根据＝m(总)/n(总) 可知，容器中混合气体平均摩尔质量始终保持不变，无法判定反应Ⅰ已达到平衡状态，错误；E.c(COS)保持不变，可以判定反应Ⅰ已达到平衡状态，正确；‎ ‎(4)COS(g)＋H2O(g)H2S(g)＋CO2(g)‎ 起始量/mol　5　　　5　　　　　0　　　　　0‎ 变化量/mol5×80%　5×80%　5×80%　5×80%‎ ‎5 min后量/mol　1　　　　1　　　　4　　　　4‎ ‎①反应从起始至5 min内，用H2S浓度变化表示的平均反应速率v(H2S)＝＝0.4 mol·(L·min)－1；②该温度下，反应达到平衡后，c(COS)＝ mol·L－1＝0.5 mol·L－1，c(H2O )＝ mol·L－1＝0.5 mol·L－1，c(H2S)＝ mol·L－1＝2 mol·L－1，c(CO2)＝ mol·L－1＝2 mol·L－1，平衡常数K＝2××0.5＝16；‎ - 13 -‎ ‎③A.因为反应前后体积不变，缩小容器容积 ，增大压强，反应速率加快，平衡不移动 ，COS的平衡转化率不变，错误；B.该反应为放热反应，升高温度，平衡左移，速率加快，COS的平衡转化率减小，正确；C.分离出硫化氢，减小生成物浓度，平衡右移，COS的平衡转化率增大，速率减慢，错误；D.加入一定量H2O(g)，平衡右移，反应速率加快，COS的平衡转化率增大，错误。‎ 答案：(1)－18 kJ·mol－1　(2)①＞　②AC　(3)B　E　(4)①0.4 mol·(L·min)－1　②16　③B - 13 -‎