2021届高考化学一轮复习化学平衡常数 化学反应进行的方向作业

2021届高考化学一轮复习化学平衡常数 化学反应进行的方向作业

考点24　化学平衡常数　化学反应进行的方向 ‎[题组一　基础小题]‎ ‎1．关于平衡常数，下列说法不正确的是(　　)‎ A．平衡常数不随反应物或生成物浓度的改变而改变 B．平衡常数随温度的改变而改变 C．平衡常数不随压强的改变而改变 D．使用催化剂能使平衡常数增大 答案　D 解析　化学平衡常数只随温度的改变而改变。只要温度不变，对同一可逆反应来说，K值不变。‎ ‎2．已知反应①：CO(g)＋CuO(s) CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋CuO(s) Cu(s)＋H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是(　　)‎ A．反应①的平衡常数K1＝ B．反应③的平衡常数K＝ C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值 D．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 答案　B 解析　在书写平衡常数表达式时，纯固体不能表示在平衡常数表达式中，A错误；由于反应③＝反应①－反应②，因此平衡常数K＝，B正确；反应③中，温度升高，H2浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因此ΔH<0，C错误；对于反应③，在恒温恒容下，若充入惰性气体使压强增大，则平衡不移动，H2的浓度不变，D错误。‎ ‎3．恒温、恒压下，将1 mol O2和2 mol SO2气体充入一体积可变的容器中(状态Ⅰ)，发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，状态Ⅱ时达平衡，则O2的转化率为(　　)‎ A．60% B．40% C．80% D．90%‎ 答案　A 解析　恒温、恒压下，气体的体积之比等于物质的量之比。设O2的转化率为x，则：‎ ‎　　　　　　　2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)‎ n(始)/(mol): 2 1 0‎ n(变)/(mol): 2x x 2x n(平)/(mol): 2－2x 1－x 2x ‎(2－2x)＋(1－x)＋2x＝3×，解得x＝0.6。故选A。‎ ‎4．N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH>0‎ T1温度下的部分实验数据为：‎ t/s ‎0‎ ‎500‎ ‎1000‎ ‎1500‎ c(N2O5)/mol·L－1‎ ‎5.00‎ ‎3.52‎ ‎2.50‎ ‎2.50‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．500 s内N2O5的分解速率为2.96×10－3 mol·(L·s)－1‎ B．T1温度下的平衡常数K1＝125,1000 s时转化率为50%‎ C．其他条件不变时，T2温度下反应平衡时测得N2O5(g)浓度为2.98 mol·L－1，则T1K3，则T1>T3‎ 答案　C 解析　v(N2O5)＝＝2.96×10－3 mol·(L·s)－1，A正确；1000 s后N2O5的浓度不再发生变化，即达到了化学平衡，列出两种量如下：‎ ‎　　　　　　　　2N2O54NO2＋O2‎ 起始(mol·L－1) 5.00 0 0‎ 平衡(mol·L－1) 2.50 5.00 1.25‎ 则K＝＝＝125，‎ α(N2O5)＝×100%＝50%，B正确；T2温度下平衡时N2O5的浓度大于T1温度下的，则改变温度使平衡逆向移动了，逆向是放热反应，因降低温度平衡向放热方向移动，故T2K3，则T1>T3，D正确。‎ ‎5．在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表所示：‎ 温度/℃‎ ‎25‎ ‎80‎ ‎230‎ 平衡常数 ‎5×104‎ ‎2‎ ‎1.9×10－5‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应 B．‎25 ℃‎时反应Ni(CO)4(g) Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为2×10－5‎ C．在‎80 ℃‎时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L－1，则此时v(正)＞v(逆)‎ D．‎80 ℃‎达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L－1‎ 答案　C 解析　因为温度升高，平衡常数减小，所以正反应为放热反应，A正确；Ni(CO)4(g) Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g)的平衡常数的倒数，所以其应为(5×104)－1＝2×10－5，B正确；在‎80 ℃‎时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L－1，此时浓度商为8，所以反应逆向进行，此时v(正)＜v(逆)，C不正确；‎80 ℃‎达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，c(CO)＝1.0 mol·L－1，‎ 利用K可求出Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L－1，D正确。‎ ‎[题组二　高考小题]‎ ‎6．(2018·江苏高考)(双选)一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：‎ 容器1‎ 容器2‎ 容器3‎ 反应温度 T/K ‎700‎ ‎700‎ ‎800‎ 反应物 投入量 ‎2 mol SO2、‎ ‎1 mol O2‎ ‎4 mol SO3‎ ‎2 mol SO2、‎ ‎1 mol O2‎ 平衡v正(SO2)‎ ‎/mol·L－1·s－1‎ v1‎ v2‎ v3‎ 平衡c(SO3)‎ ‎/mol·L－1‎ c1‎ c2‎ c3‎ 平衡体系 总压强p/Pa p1‎ p2‎ p3‎ 物质的平衡 转化率α α1(SO2)‎ α2(SO3)‎ α3(SO2)‎ 平衡常数K K1‎ K2‎ K3‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．v1＜v2，c2＜‎2c1‎ B．K1＞K3，p2＞2p3‎ C．v1＜v3，α1(SO2)＞α3(SO2)‎ D．c2＞‎2c3，α2(SO3)＋α3(SO2)＜1‎ 答案　CD 解析　对比容器的特点，将容器1和容器2对比，将容器1和容器3对比。容器2中加入4 mol SO3等效于在相同条件下反应物投入量为4 mol SO2和2 mol O2，容器2中起始反应物物质的量为容器1的两倍，‎ 容器2相当于在容器1达平衡后增大压强，将容器的体积缩小为原来的一半，增大压强化学反应速率加快，v2＞v1，增大压强平衡向正反应方向移动，平衡时c2＞‎2c1，p2＜2p1，α1(SO2)＋α2(SO3)＜1，容器1和容器2温度相同，K1＝K2；容器3相当于在容器1达到平衡后升高温度，升高温度化学反应速率加快，v3＞v1，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡时c3＜c1，p3＞p1，α3(SO2)＜α1(SO2)，K3＜K1。根据上述分析，v2＞v1，c2＞‎2c1，A错误；K3＜K1，p2＜2p1，p3＞p1，则p2＜2p3，B错误；v3＞v1，α3(SO2)＜α1(SO2)，C正确；c2＞‎2c1，c3＜c1，则c2＞‎2c3，α1(SO2)＋α2(SO3)＜1，α3(SO2)＜α1(SO2)，则α2(SO3)＋α3(SO2)＜1，D正确。‎ ‎7．(2015·天津高考)某温度下，在‎2 L的密闭容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应：X(g)＋mY(g) 3Z(g)，平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是(　　)‎ A．m＝2‎ B．两次平衡的平衡常数相同 C．X与Y的平衡转化率之比为1∶1‎ D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4 mol·L－1‎ 答案　D 解析　运用三段式求算m。设转化的X的物质的量为n mol。‎ ‎　　　　　　 X(g) ＋ mY(g) 3Z(g)‎ 起始(mol) 1 2 0‎ 转化(mol) n mn 3n 平衡(mol) (1－n) (2－mn) 3n 据：(1－n)∶(2－mn)∶3n＝30%∶60%∶10%‎ 求得：n＝0.1，m＝2。‎ 由m＝2知，A项正确；二次平衡时温度相同，故平衡常数不变，则B项正确；由m和n的数值及起始量可计算出X、Y二者的平衡转化率都为10%，C项正确；第二次平衡时，c(Z)＝＝0.2 mol·L－1，D项错误。‎ ‎8.(2015·安徽高考)汽车尾气中NO产生的反应为：N2(g)＋O2(g) 2NO(g)。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是(　　)‎ A．温度T下，该反应的平衡常数K＝ B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小 C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂 D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH<0‎ 答案　A 解析　A选项正确，达平衡时，c(N2)＝c(O2)＝c1 mol·L－1，c(NO)＝2(c0－c1) mol·L－1；B选项错误，因反应前后容器体积不变，且反应中无固态(或液态)物质参加或生成，故混合气体的密度始终不变；C选项错误，催化剂只能改变到达平衡的时间，不会破坏平衡，即加入催化剂时氮气的平衡浓度不会改变；D选项错误，若曲线b对应的条件改变是升高温度，达新平衡时c(N2)减小，则平衡正向移动，故该反应应为吸热反应，即ΔH>0。‎ ‎[题组三　模拟小题]‎ ‎9．(2019·天津河东区调研)下列说法不正确的是(　　)‎ A．ΔH<0、ΔS>0的反应在任何温度下都能自发进行 B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋185.57 kJ·mol－1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的速率 答案　C 解析　反应的ΔH<0、ΔS>0，则始终存在ΔH－TΔS<0，在任何温度下该反应都能自发进行，A正确。反应NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)的ΔH>0、‎ ΔS>0，则高温下存在ΔH－TΔS<0，若该反应能自发进行，说明体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向，B正确。ΔH、ΔS都与反应的自发性有关，但要根据ΔH－TΔS判断反应的自发性，不能将ΔH或ΔS单独作为反应自发性的判据，C错误。在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变反应的活化能，从而改变反应速率，D正确。‎ ‎10．(2019·上海八校联考)一定条件下合成乙烯：6H2(g)＋2CO2(g) CH2===CH2(g)＋4H2O(g)，已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确的是(　　)‎ A．生成乙烯的速率：v(M)一定小于v(N)‎ B．化学平衡常数：KN>KM C．当温度高于‎250 ℃‎时，升高温度，平衡向逆反应方向移动，从而使催化剂的催化效率降低 D．若投料比n(H2)∶n(CO2)＝3∶1，则图中M点时，乙烯的体积分数为7.7%‎ 答案　D 解析　由题中图像可知，其他条件不变时升高温度，CO2平衡转化率减小，即平衡逆向移动，所以正反应是放热反应。M点催化剂催化效率高、N点温度高，所以无法确定M、N两点的反应速率，A项错误；正反应是放热反应，所以温度越高化学平衡常数越小，B项错误；催化剂只改变反应速率而不能改变平衡移动，催化剂催化效率与平衡移动无关，催化效率降低是由温度变化引起的，C项错误；若开始投入6x mol H2、2x mol CO2，则达平衡时n(H2)＝3x mol、n(CO2)＝x mol、n(CH2===CH2)＝0.5x mol、n(H2O)＝2x mol，所以平衡时乙烯的体积分数为×100%≈7.7%，D项正确。‎ ‎11．(2018·合肥一检)一定条件下进行反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3‎ ‎(g)，ΔH<0。现有三个体积相同的密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，按如图所示投料，并在‎400 ℃‎条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是(　　)‎ A．容器Ⅰ、Ⅲ中平衡常数相同 B．容器Ⅱ、Ⅲ中正反应速率相同 C．SO3的体积分数：Ⅱ<Ⅲ D．容器Ⅰ中SO2的转化率与容器Ⅱ中SO3的转化率之和小于1‎ 答案　D 解析　容器Ⅰ是绝热容器，反应过程中温度升高，平衡逆向进行，平衡常数减小，容器Ⅰ、Ⅲ中平衡常数不相同，A错误；容器Ⅲ是恒压容器，反应过程中压强小于容器Ⅱ，反应速率小，容器Ⅱ、Ⅲ中正反应速率不相同，B错误；容器Ⅱ是恒温恒容，容器Ⅲ是恒温恒压，随着反应的进行，容器Ⅱ中压强大于容器Ⅲ，平衡正向进行，三氧化硫含量增大，SO3的体积分数：Ⅱ>Ⅲ，C错误；若容器Ⅱ恒温恒容，容器Ⅰ也是恒温恒容时，达到相同的平衡状态，二氧化硫的转化率和三氧化硫的转化率之和为1，但实际上容器Ⅰ是绝热恒容，随反应进行温度升高，平衡逆向移动，二氧化硫的转化率减小，因此容器Ⅰ中SO2的转化率与容器Ⅱ中SO3的转化率之和小于1，D正确。‎ ‎12．(2018·辽宁双基测试)将一定量的氨基甲酸铵置于恒容的密闭真空容器中(固体体积忽略不计)，使其达到化学平衡：H2NCOONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于表中：‎ 温度/℃‎ ‎15.0‎ ‎20.0‎ ‎25.0‎ ‎30.0‎ ‎35.0‎ 平衡总压强/kPa ‎5.7‎ ‎8.3‎ ‎12.0‎ ‎17.1‎ ‎24.0‎ 平衡气体总浓度/(10－3 mol/L)‎ ‎2.4‎ ‎3.4‎ ‎4.8‎ ‎6.8‎ ‎9.4‎ 下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．在低温下该反应能自发进行 B．‎15 ℃‎时，该反应的化学平衡常数约为2.0‎ C．当混合气体平均相对分子质量不变时，该反应达到化学反应限度 D．恒温条件下，向原平衡体系中再充入2 mol NH3和1 mol CO2，达平衡后CO2浓度不变 答案　D 解析　根据平衡数据，温度升高，平衡总压强增大，平衡气体总浓度升高，说明平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应，ΔH>0，根据ΔG＝ΔH－TΔS，因为ΔH>0，ΔS>0，所以高温下反应能自发进行，A错误；‎15 ℃‎时平衡气体总浓度为2.4×10－3 mol/L，则平衡浓度c(NH3)＝×2.4×10－3 mol/L＝1.6×10－3 mol/L，c(CO2)＝×2.4×10－3 mol/L＝0.8×10－3 mol/L，K＝c2(NH3)×c(CO2)≈2×10－9，B错误；总质量和总物质的量都是相同比例变化，所以平均相对分子质量始终不变，无法判断该反应是否达到平衡，C错误；温度不变，化学平衡常数不变，即c(CO2)·c2(NH3)不变，所以恒温、恒容条件下，向原平衡体系中再充入2 mol NH3和1 mol CO2，平衡逆向移动，达平衡后CO2浓度不变，D正确。故选D。‎ ‎[题组一　基础大题]‎ ‎13．‎25 ℃‎时，在体积为‎2 L的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如图所示，已知达到平衡后，降低温度，A的转化率增大。‎ ‎(1)根据上图数据，写出该反应的化学方程式： ___________________。此反应的平衡常数的表达式K＝____________，从反应开始到第一次平衡时的平均速率v(A)为________。‎ ‎(2)在5～7 min内，若K值不变，则此处曲线变化的原因是____________。‎ ‎(3)下图表示此反应的反应速率v和时间t的关系图：‎ 各阶段的平衡常数如下表所示：‎ t2～t3‎ t4～t5‎ t5～t6‎ t7～t8‎ K1‎ K2‎ K3‎ K4‎ K1、K2、K3、K4之间的关系为________(用“＞”“＜”或“＝”连接)。A的转化率最大的一段时间是________。‎ 答案　(1)A＋2B2C 　　0.05 mol·L－1·min－1‎ ‎(2)增大压强 ‎(3)K1＞K2＝K3＝K4　t2～t3‎ 解析　(1)由图中曲线变化情况可知：A和B是反应物，C是生成物，再由物质的量的变化值可得化学计量数之比。‎ ‎(2)根据已知反应达平衡后，降低温度，A的转化率增大，说明正反应是放热反应。在5～7 min内，K值不变，说明平衡移动不是由温度引起的，因此此处条件只能是增大压强。‎ ‎(3)根据速率—时间图分析，t3处改变的条件是升温，t5处改变的条件是使用催化剂，t6处改变的条件是减压，因此有K1＞K2＝K3＝K4，A的转化率最大的一段时间是t2～t3。‎ ‎[题组二　高考大题]‎ ‎14．(2018·全国卷Ⅱ节选)CH4CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：‎ ‎(1)CH4CO2催化重整反应为：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。‎ 某温度下，在体积为‎2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为________mol2·L－2。‎ ‎(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：‎ ‎①由上表判断，催化剂X________Y(填“优于”或“劣于”)，理由是___________________________________________________________________。‎ 在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催 化剂表面的积碳量随温度的变化关系如右图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________(填标号)。‎ A．K积、K消均增加 B．v积减小，v消增加 C．K积减小，K消增加 D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大 ‎②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]－0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如右图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。‎ 答案　(1) ‎(2)①劣于　相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大　AD　‎ ‎②pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)‎ 解析　(1)某温度下，在体积为‎2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行催化重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，根据方程式可知 ‎ 　　　　　CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)‎ 1 0.5 0 0‎ 0.25 0.25 0.5 0.5‎ 0.75 0.25 0.5 0.5‎ 所以平衡常数为 mol2·L－2＝ mol2·L－2。‎ ‎(2)①根据表中数据可知相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大，所以催化剂X劣于Y。正反应均是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，因此K积、K消均增加，A正确，C错误；升高温度反应速率均增大，B错误；积碳量达到最大值以后再升高温度积碳量降低，这说明v消增加的倍数比v积增加的倍数大，D正确。‎ ‎②根据反应速率方程式可知在p(CH4)一定时，生成速率随p(CO2)的升高而降低，根据图像可知pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。‎ ‎15．(2016·全国卷Ⅲ)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：‎ ‎(1)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323 K，NaClO2 溶液浓度为5×10－3 mol·L－1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。‎ 由实验结果可知，脱硫反应速率________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是___________________________________________________________________。‎ ‎(2)在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pe如图所示。‎ ‎①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均________(填“增大”“不变”或“减小”)。‎ ‎②反应ClO＋2SO2SO＋Cl－的平衡常数K表达式为________________________。‎ ‎(3)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是____________________________________________________________________。‎ 答案　(1)大于　NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高 ‎(2)①减小　② ‎(3)形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高 解析　(1)由实验结果可知，在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多，因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同外，还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。‎ ‎(2)①根据平衡分压－lg peT图可知，反应温度升高，SO2和NO的平衡分压增大，这说明反应向逆反应方向进行，因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小；②根据平衡常数的定义，反应ClO＋2SO2SO＋Cl－的平衡常数K表达式为：‎ 。‎ ‎(3)ClO－把SO2或SO氧化为SO，从化学平衡原理分析可知，Ca2＋与SO结合生成微溶的硫酸钙，促使平衡向正反应方向进行，因此Ca(ClO)2相比NaClO具有较好的烟气脱硫效果。‎ ‎[题组三　模拟大题]‎ ‎16．(2019·山东日照联考)氮的化合物在生产、生活中广泛存在。‎ ‎(1)键能是气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。已知下列化学键的键能如表所示：‎ 化学键 N≡N O===O N—N N—H O—H 键能/ (kJ·mol－1)‎ ‎946‎ ‎497‎ ‎193‎ ‎391‎ ‎463‎ 写出1 mol气态肼(H2N—NH2)燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式：____________________________。‎ ‎(2)用焦炭还原NO的反应为2NO(g)＋C(s) N2(g)＋CO2(g)，向容积均为‎1 L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为‎400 ℃‎、‎400 ℃‎、T ℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO，测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如表所示。‎ t/min ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ n(NO)(甲容器)/mol ‎2.00‎ ‎1.50‎ ‎1.10‎ ‎0.80‎ ‎0.80‎ n(NO)(乙容器)/mol ‎1.00‎ ‎0.80‎ ‎0.65‎ ‎0.53‎ ‎0.45‎ n(NO)(丙容器)/mol ‎2.00‎ ‎1.45‎ ‎1.00‎ ‎1.00‎ ‎1.00‎ ‎①该反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。‎ ‎②乙容器中的反应在60 min时达到平衡状态，则0～60 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)＝ ____________。‎ ‎(3)用焦炭还原NO2的反应为2NO2(g)＋‎2C(s) N2(g)＋2CO2(g)，在恒温条件下，1 mol NO2和足量焦炭发生反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：‎ ‎①A、C两点用浓度表示的平衡常数关系：Kc(A)________(填“<”“>”或“＝”)Kc(C)。‎ ‎②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是________(填“A”“B”或“C”)点。‎ ‎③B点时该反应用压强表示的平衡常数Kp(B)＝________(Kp是用平衡分压代替平衡浓度进行计算，分压＝总压×物质的量分数)。‎ 答案　(1)N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－544 kJ·mol－1‎ ‎(2)①放热　②0.01 mol·L－1·min－1‎ ‎(3)①＝　②C　③3.2‎ 解析　(1)由题意并结合题表中数据可得N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝E(反应物总键能)－E(生成物总键能)＝(193＋391×4＋497－946－463×4) kJ·mol－1＝－544 kJ·mol－1。‎ ‎(2)①由题表中数据可知，甲容器和丙容器中NO的起始量相等，但丙容器中反应先达到平衡状态，则T ℃>‎400 ℃‎，又升高温度反应达到平衡状态时，n(NO)增大，则平衡逆向移动，该反应为放热反应。②该反应为反应前后气体分子数不变的反应，反应条件是恒温恒容，起始时，甲容器中NO的物质的量为2.00 mol，乙容器中NO的物质的量为1.00 mol，则乙容器中反应达到平衡状态时，NO的浓度应该为甲容器中反应达到平衡状态时NO浓度的一半，即乙容器中的反应在60 min达到平衡状态时，NO的浓度为0.40 mol·L－1，则v(NO)＝＝＝0.01 mol·L－1·min－1。‎ ‎(3)①A、C两点的温度相同，所以用浓度表示的平衡常数相等。②由题图知，‎ A、B、C三点中NO2的转化率最高的是C点。③B点时，设反应达到平衡状态时，生成的CO2的物质的量为‎2a mol，根据三段式法，‎ ‎　　　　2NO2(g)＋‎2C(s) N2(g)＋2CO2(g)‎ 起始(mol)　 　1　　　　　　　0　　　0‎ 转化(mol) ‎2a a ‎‎2a 平衡(mol) 1－‎2a a ‎‎2a 由题图知，B点时，NO2和CO2浓度相等，则1－‎2a＝‎2a，‎ 解得a＝0.25，则B点时NO2和CO2的分压也相等，‎ 所以Kp(B)＝＝p(N2)＝16×＝3.2。‎