某溫度下，容積同為2L的3個密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測得反應(yīng)達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下
（已知某溫度下2HI（g） H2（g）+I2（g）△H=+A kJ?mol-1K=4.0）
容器甲乙丙
反應(yīng)物投入量2mol HI1mol H2+1mol I22mol HI+1mol H2+1mol I2
HI的濃度（mol?L-1）c1c2c3
反應(yīng)的能量變化吸收akJ放熱bkJ吸收ckJ
體系壓強(qiáng)（Pa）p1p2p3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率α1α2α3
（1）根據(jù)上表回答問題
①c1、c3的關(guān)系式為
 
②a、b的關(guān)系式為
 

③p2、p3的關(guān)系式為
 
④α1與α2的關(guān)系式為
 

（2）甲容器中：該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為
 
．
（3）乙容器中：反應(yīng)在開始2分鐘后達(dá)平衡狀態(tài)，則該反應(yīng)在這2分鐘的平均反應(yīng)速率為
 
mol?L-1?min-1（用含有c2的代數(shù)式表示）
（4）丙容器中：反應(yīng)開始時進(jìn)行的方向是
 
（填“向左”、“向右”或“不動”）
（5）乙容器中：當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，向容器中再充入1mol H2，則1分鐘后，正反應(yīng)速率與原平衡時相比
 
填“增大”、“不變”或“減小”）
考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素,等效平衡
專題：化學(xué)平衡專題
分析：（1）2HI（g）?H2（g）+I2（g）該反應(yīng)中反應(yīng)前后氣體體積不變，則壓強(qiáng)不影響平衡，甲、乙、丙都互為等效平衡，達(dá)到平衡時各組分的含量、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率一定相等，其中甲與乙為完全等效平衡，各組分的濃度、百分含量完全相同，而丙中達(dá)到平衡時各組分的濃度為甲和乙的2倍，據(jù)此判斷c1與c3、p2與p3、α1與α2、a與b關(guān)系；
（2）根據(jù)平衡常數(shù)的概念并結(jié)合該反應(yīng)方程式寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式；
（3）根據(jù)反應(yīng)速率的表達(dá)式v=
△c
△t
表示出用c2表示的反應(yīng)速率；
（4）根據(jù)該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，而丙中達(dá)到平衡時吸收熱量進(jìn)行判斷移動方向；
（5）加入1mol氫氣后，逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率瞬間不變，然后逆反應(yīng)速率逐漸增大，達(dá)到新的平衡時正逆反應(yīng)速率與原平衡相比都增大．
解答： 解：（1）2HI（g）?H2（g）+I2（g）該反應(yīng)中反應(yīng)前后氣體體積不變，則壓強(qiáng)不影響平衡，甲、乙、丙都互為等效平衡，達(dá)到平衡時各組分的含量、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率一定相等，其中甲與乙為完全等效平衡，各組分的濃度、百分含量完全相同，而丙中達(dá)到平衡時各組分的濃度為甲和乙的2倍，
①甲和丙互為等效平衡，由于丙中相當(dāng)于加入了4mol碘化氫，則達(dá)到平衡時c1、c3的關(guān)系式為：2c1=c3，故答案為：2c1=c3；
②甲和乙為從兩個方向進(jìn)行的完全等效平衡，則達(dá)到平衡時a、b的關(guān)系式為：a+b=A，故答案為：a+b=A；
③甲和乙為完全等效平衡，則丙的初始反應(yīng)物的物質(zhì)的量相當(dāng)于乙的2倍，則達(dá)到平衡時p2、p3的關(guān)系式為：2p2=p3，故答案為：2p2=p3；
④甲和乙為從兩個方向進(jìn)行的完全等效平衡，則甲中轉(zhuǎn)化率與乙中轉(zhuǎn)化率之和一定為1，即α1與α2的關(guān)系式為：α1+α2=1，故答案為：α1+α2=1；
（2）反應(yīng)2HI（g）?H2（g）+I2（g）的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=
c(H2)?c(I2)
c2(HI)
，故答案為：
c(H2)?c(I2)
c2(HI)
；
（3）乙容器中達(dá)到平衡時碘化氫的濃度為c2mol/L，則該反應(yīng)在這2分鐘的平均反應(yīng)速率為：v=
△c
△t
=
c2
2
mol?L-1?min-1，故答案為：
c2
2
mol?L-1?min-1；
（4）丙中達(dá)到平衡時吸收ckJ，反應(yīng)2HI（g）?H2（g）+I2（g）△H=+A kJ?mol-1為吸熱反應(yīng)，所以開始時丙向右移動，故答案為：向右；
（5）加入1mol氫氣后，反應(yīng)2HI（g）?H2（g）+I2（g）的正反應(yīng)速率瞬間不變，而逆反應(yīng)速率立刻增大，然后正反應(yīng)速率逐漸增大，逆反應(yīng)速率逐漸減小，當(dāng)達(dá)到新的平衡時，正逆反應(yīng)速率比原先速率都增大了，故答案為：增大．
點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算、化學(xué)平衡的影響、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、等效平衡的判斷等知識，題目難度中等，試題涉及的題量較大，內(nèi)容較多，綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

火電廠利用燃煤發(fā)電，煤燃燒中的熱化學(xué)方程式有：C（s）+O2（g）═CO2（g）△H1=-393.5kJ/molCO（g）+
1
2
O2（g）═CO2（g）△H2=-283kJ/mol  C（s）+
1
2
O2（g）═CO（g）△H3=？下列有關(guān)說法中不正確的是（　�。�
A、CO的燃燒熱為283 kJ/mol
B、二氧化碳分解為一氧化碳和氧氣的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C、△H3=△H2-△H1=110.5 kJ/mol
D、△H3=△H1-△H2=-110.5 kJ/mol

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

某強(qiáng)酸性溶液X可能含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一種或幾種，取該溶液進(jìn)行連續(xù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如下：

根據(jù)以上信息，回答下列問題：
（1）上述離子中，溶液X中除H+外還肯定含有的離子是
 
，不能確定是否含有的離子（M）是
 
，若要確定該M（若不止一種，可任選一種）在溶液X中不存在，最可靠的化學(xué)方法是
 
．
（2）寫出反應(yīng)②的離子方程式：
 
．
（3）通�？梢岳肒ClO在一定條件下氧化G來制備一種新型、高效、多功能水處理劑K2FeO4．請寫出制備過程中的離子方程式
 
．
（4）假設(shè)測定A、F、I均為0.1mol，10mL X溶液中n（H+）=0.4mol，當(dāng)沉淀C物質(zhì)的量大于0.7mol時，溶液X中還一定含有
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

用CH4催化還原NOx，可以消除氮氧化物的污染．例如：①CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ?mol-1②CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1 160kJ?mol-1
下列說法不正確的是（　�。�
A、若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH4還原NO2生成N2和水蒸氣，放出的熱量為173.4 kJ
B、由反應(yīng)①可推知：CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H＜-574 kJ?mol-1
C、反應(yīng)①②轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不同
D、反應(yīng)①②均為放熱反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

有機(jī)化學(xué)反應(yīng)因反應(yīng)條件不同，可生成不同的有機(jī)產(chǎn)品．例如：
①
②苯的同系物與鹵素單質(zhì)混合，在光照條件下，側(cè)鏈上氫原子被鹵素原子取代；若在催化劑作用下，則苯環(huán)上的氫原子被鹵素原子取代．
工業(yè)上利用上述信息，按下列路線合成一種香料，其結(jié)構(gòu)簡式為
已知A的核磁共振氫譜有五組峰，且峰面積之比為6：1：2：2：1，請根據(jù)如圖路線，回答下列問題：

（1）A的結(jié)構(gòu)簡式為
 
，E的結(jié)構(gòu)簡式
 
；
（2）反應(yīng)①的反應(yīng)類型為
 
，物質(zhì)C中的官能團(tuán)是
 
；
（3）③的反應(yīng)條件是
 
；
（4）反應(yīng)④的化學(xué)方程式為（有機(jī)物寫結(jié)構(gòu)簡式，并注明反應(yīng)條件）：
 
；
（5）這種香料具有多種同分異構(gòu)體，其中某些物質(zhì)有下列特征：①其水溶液遇FeCl3溶液呈紫色  ②分子中有苯環(huán)，且苯環(huán)上的一溴代物有兩種③在一定條件下，自身能形成高聚物．寫出符合上述條件的物質(zhì)可能的結(jié)構(gòu)簡式
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

“潔凈煤技術(shù)”研究在世界上相當(dāng)普遍，科研人員通過向地下煤層氣化爐中交替鼓入空氣和水蒸氣的方法，連續(xù)產(chǎn)出了熱值高達(dá)122500～16000kJ?m-3的煤炭氣，其主要成分是CO和H2．CO和H2可作為能源和化工原料，應(yīng)用十分廣泛．
（1）已知：
C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1=-393.5kJ?mol-1　　�、�
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H2=-483.6kJ?mol-1　　 ②
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H3=+131.3kJ?mol-1　  ③
則反應(yīng)CO（g）+H2（g）+O2（g）=H2O（g）+CO2（g），△H=
 
kJ?mol-1．標(biāo)準(zhǔn)狀況下的煤炭氣（CO、H2）33.6L與氧氣完全反應(yīng)生成CO2和H2O，反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移
 
mol e-．
（2）密閉容器中充有10mol CO與20mol H2，在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）；CO的平衡轉(zhuǎn)化率（a）與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示．
①若A、B兩點(diǎn)表示在某時刻達(dá)到的平衡狀態(tài)，此時在A點(diǎn)時容器的體積為VAL，則該溫度下的平衡常數(shù)K=
 
；A、B兩點(diǎn)時容器中物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n（A）總：n（B）總=
 
．
②若A、C兩點(diǎn)都表示達(dá)到的平衡狀態(tài)，則自反應(yīng)開始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時間tA
 
tC（填“大于”、“小于”或“等于”）．
③在不改變反應(yīng)物用量的情況下，為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是
 
．
A 降溫     B 加壓     C 使用催化劑    D 將甲醇從混合體系中分離出來．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

美國Bay等工廠使用石油熱裂解的副產(chǎn)物甲烷來制取氫氣，其生產(chǎn)流程如圖一：

（1）此流程的第II步反應(yīng)為：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表：
溫度/℃400500830
平衡常數(shù)K1091
從上表可以推斷：此反應(yīng)是
 
（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．在830℃下，若開始時向恒容密閉容器中充入1molCO和2molH2O，則達(dá)到平衡后CO的轉(zhuǎn)化率為
 
．
（2）在一個絕熱等容容器中，不能判斷此流程的第II步反應(yīng)達(dá)到平衡的是
 
．
①體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化②混合氣體的密度不變
③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變④各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變
⑤體系的溫度不再發(fā)生變化⑥v（CO2）正=v（H2O）逆
（3）圖二表示此流程的第II步反應(yīng)，在t1時刻達(dá)到平衡、在t2時刻因改變某個條件濃度發(fā)生變化的情況：圖中t2時刻發(fā)生改變的條件是
 
；
 
（寫出兩種）．
（4）若t4時刻通過改變?nèi)莘e的方法將壓強(qiáng)增大為原先的兩倍，在圖中t4和t5區(qū)間內(nèi)畫出CO、CO2濃度變化曲線，并標(biāo)明物質(zhì)（假設(shè)各物質(zhì)狀態(tài)均保持不變）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫（SO2）排放量減少8%，氮氧化物（NOx）排放量減少10%．目前，消除大氣污染有多種方法．
Ⅰ．處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx．
CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2
CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H3=-867kJ?mol-1
則△H2=
 
．
Ⅱ．化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的SO2是大氣中SO2的主要來源．
（1）將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一，反應(yīng)為C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g），該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
 
．
（2）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時又能制得氫氣，具體流程如下：

①用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)
 
．
②用化學(xué)平衡移動的原理分析，在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是
 
．
Ⅲ．開發(fā)新能源是解決大氣污染的有效途徑之一．直接甲醇燃料電池（簡稱DMFC）由于結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染，可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關(guān)注．DMFC工作原理如圖所示：

通入a氣體的電極是原電池的
 
極（填“正”或“負(fù)”），其電極反應(yīng)式為
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

某研究性學(xué)習(xí)小組為研究Cu與濃H2SO4的反應(yīng)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究方案（裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫出）．
實(shí)驗(yàn)選用銅片、98.3%的H2SO4、品紅溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等藥品，銅片一端沒入濃H2SO4中，另一端露置在液面上方．
回答下列問題．
（1）Cu與濃H2SO4的反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
．
（2）D、E兩容器中CCl4的作用是
 
．
（3）加熱過程中，觀察到A容器中出現(xiàn)大量白色煙霧，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，A容器下有白色沉淀生成，你認(rèn)為該沉淀物是
 
，分析可能的原因是
 
．
（4）對A容器中的濃H2SO4和銅片進(jìn)行加熱，很快發(fā)現(xiàn)C容器中品紅溶液褪色，但始終未見D試管中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁或沉淀．你的猜想是
 
，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想
 
．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，為了減少環(huán)境污染，排除各裝置中的SO2，可采取的操作是
 
．

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