在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：\(\rm{CO_{2}(g)+H_{2}(g)⇌ CO(g)+H_{2}O(g)}\)，其化学平衡常数\(\rm{K}\)和温度\(\rm{t}\)的关系如下表：

回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)该反应的化学平衡常数表达式为\(\rm{K}\)\(\rm{=}\)_______________。

\(\rm{(2)}\)该反应为\(\rm{\_}\)_______反应\(\rm{(}\)选填吸热、放热\(\rm{)}\)。

\(\rm{(3)}\)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_________\(\rm{\_}\)。

\(\rm{a.}\)容器中压强不变       \(\rm{b.}\)混合气体中\(\rm{c(CO)}\)不变  

\(\rm{c.v_{正}(H_{2})=v_{逆}(H_{2}O)}\)       \(\rm{d.c(CO_{2})=c(CO)}\)

\(\rm{(4)}\)某温度下，平衡浓度符合下式：\(\rm{c(CO_{2})·c(H_{2})=c(CO)·c(H_{2}O)}\)，试判断此时的温度为____\(\rm{℃}\)。

\(\rm{(5)}\)若容器的体积可变，向容器中通入\(\rm{He}\)气反应速率____\(\rm{(}\)变大，变小，不变\(\rm{)}\)平衡\(\rm{\_}\)___\(\rm{(}\)正向移动，逆向移动，不移动\(\rm{)}\)

近年全国各地雾霾严重，为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量。研究并有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物等污染物是一项重要而艰巨的工作。

Ⅰ\(\rm{.}\)氮氧化物的研究

\(\rm{(1)}\)一定条件下，将\(\rm{2mol NO}\)与\(\rm{2mol O_{2}}\)置于恒容密闭容器中发生反应：\(\rm{2NO(g)+O_{2}(g)⇌ 2NO_{2}(g)}\)，下列状态能说明该反应达到化学平衡的是\(\rm{(}\)     \(\rm{)}\)

A.混合气体的密度保持不变           

B.\(\rm{NO}\)的转化率保持不变

C.\(\rm{NO}\)和\(\rm{O_{2}}\)的物质的量之比保持不变 

D.\(\rm{O_{2}}\)的消耗速率和\(\rm{NO_{2}}\)的消耗速率相等

的体积分数随时间\(\rm{(t)}\)的变化如图\(\rm{1}\)所示。根据图象可以判断曲线\(\rm{R_{1}}\)、\(\rm{R_{2}}\)对应的下列反应条件中不同的是______\(\rm{ (}\)填字母序号\(\rm{)}\)。

 

  \(\rm{A.}\)压强     \(\rm{B.}\)温度      \(\rm{C.}\)催化剂

根据图\(\rm{2}\)中的能量变化数据\(\rm{.}\)计算反应\(\rm{2NO(g)⇌ N_{2}(g)+O_{2}(g)}\)的\(\rm{ΔH=}\)_________

Ⅱ\(\rm{.}\)碳氧化物研究

\(\rm{(3)CO}\)和\(\rm{H_{2}}\)在一定条件下可以合成甲醇：\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)}\)  \(\rm{ΔH < O}\) ，现在体积为\(\rm{1L}\)的恒容密闭容器\(\rm{(}\)图\(\rm{3}\)甲\(\rm{)}\)中通入\(\rm{1mol CO}\)和\(\rm{2mol H_{2}}\)，测定不同时间、不同温度\(\rm{(T)}\)下容器中\(\rm{CO}\)的物质的量，如下表：

请回答：

\(\rm{①T_{1}}\)____\(\rm{T_{2}(}\)填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)，理由是____________。已知\(\rm{T_{2}℃}\)时，第\(\rm{20min}\)时容器内压强不再改变，此时\(\rm{H_{2}}\)的转化率为________，该温度下的化学平衡常数为_______。

\(\rm{②}\)若将\(\rm{1mol CO}\)和\(\rm{2mol H_{2}}\)通入原体积为\(\rm{1L}\)的恒压密闭容器\(\rm{(}\)图\(\rm{3}\)乙\(\rm{)}\)中，在\(\rm{T_{2}℃}\)下达到平衡，此时反应的平衡常数为________；若再向容器中通入\(\rm{l mol CH_{3}OH(g)}\)，重新达到平衡后，\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)在体系中的百分含量________\(\rm{(}\)填“变大”或“变小”或“不变”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(4)}\)一定条件下也可用\(\rm{NaOH}\)溶液与\(\rm{CO}\)反应生成甲酸钠，进一步反应生成甲酸来消除\(\rm{CO}\)污染。常温下将\(\rm{a mol}\)的\(\rm{CO}\)通入\(\rm{2 L bmol/L NaOH}\) 溶液中，恰好完全反应生成甲酸钠和含少量甲酸的混合溶液\(\rm{(}\)假设溶液体积不变\(\rm{)}\)，测得溶液中\(\rm{c(Na^{+})=c(HCOO^{-})}\)，则该混合溶液中甲酸的电离平衡常数 \(\rm{Ka=}\)___________  \(\rm{(}\)用含\(\rm{a}\)和\(\rm{b}\)的代数式表示\(\rm{)}\)。

已知\(\rm{NO}\)和\(\rm{O_{2}}\)转化为\(\rm{NO_{2}}\)的反应机理如下：

\(\rm{①2NO(g)⇌ N_{2}O_{2}(g)(}\)快\(\rm{)}\)                 \(\rm{\triangle H_{1} < 0}\)   平衡常数 \(\rm{K_{1}}\)

\(\rm{②N_{2}O_{2}(g)+O_{2}(g)⇌ 2NO_{2}(}\)慢\(\rm{)}\)        \(\rm{\triangle H_{2} < 0}\)  平衡常数\(\rm{K_{2}}\)

下列说法正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

已知汽车尾气中的主要污染物为\(\rm{NO_{x}}\)、\(\rm{CO}\)、超细颗粒\(\rm{(PM2.5)}\)等有害物质。目前，已研究出了多种消除汽车尾气污染的方法。

\(\rm{(1)}\)工业上可采用\(\rm{CO}\)和\(\rm{H_{2}}\)合成甲醇，发生反应为\(\rm{(I)CO(g)+2H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)}\)  \(\rm{\triangle H < 0}\)

在恒容密闭容器里按体积比为\(\rm{1:2}\)充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_____\(\rm{\_}\)。

A.正反应速率先增大后减小  \(\rm{B.}\)逆反应速率先增大后减小  \(\rm{C.}\)化学平衡常数\(\rm{K}\)值增大

D.反应物的体积百分含量增大 \(\rm{E.}\)混合气体的密度减小    \(\rm{F.}\)氢气的转化率减小

\(\rm{(2)}\)在汽车上安装三元催化转化器可实现反应：\(\rm{(}\)Ⅱ\(\rm{)2NO(g)+2CO(g)⇌ N_{2}(g)+2CO_{2}(g)}\)

\(\rm{\triangle H < 0}\) 。则该反应在_______________\(\rm{(}\)填高温、低温或任何温度\(\rm{)}\)下能自发进行。

\(\rm{(3)}\)将\(\rm{NO}\)和\(\rm{CO}\)以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应\(\rm{(}\)Ⅱ\(\rm{)}\)，经过相同时间内测量逸出气体中\(\rm{NO}\)的含量，从而确定尾气脱氮率\(\rm{(}\)脱氮率即\(\rm{NO}\)的转化率\(\rm{)}\)，结果如图所示。以下说法正确的是________________

A.第\(\rm{②}\)种催化剂比第\(\rm{①}\)种催化剂脱氮率高  

B.相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响

C.曲线\(\rm{①}\)、\(\rm{②}\)最高点表示此时平衡转化率最高

D.两种催化剂分别适宜于\(\rm{55℃}\)和\(\rm{75℃}\)左右脱氮

\(\rm{(4)}\)用焦炭还原\(\rm{NO_{2}}\)的反应为：

\(\rm{2NO_{2}(g)+2C(s)⇌ N_{2}(g)+2CO_{2}(g)}\)，在恒温条件下，\(\rm{1 mol NO_{2}}\)和足量\(\rm{C}\)发生该反应，测得平衡时\(\rm{NO_{2}}\)和\(\rm{CO_{2}}\)的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：

\(\rm{① A}\)、\(\rm{B}\)两点的浓度平衡常数关系：\(\rm{K_{c(A)}}\)______\(\rm{K_{c(B)}}\)

\(\rm{(}\)填“\(\rm{ < }\)” 或“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)。

\(\rm{② A}\)、\(\rm{B}\)、\(\rm{C}\)三点中\(\rm{NO_{2}}\)的转化率最高的是___\(\rm{(}\)填“\(\rm{A}\)”或“\(\rm{B}\)”或“\(\rm{C}\)”\(\rm{)}\)点。

\(\rm{③}\) 计算\(\rm{C}\)点时该反应的压强平衡常数\(\rm{K_{p(C)}}\)\(\rm{=}\)_____\(\rm{(}\)\(\rm{K_{p}}\)是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压\(\rm{=}\)总压\(\rm{×}\)物质的量分数\(\rm{)}\)。

科学家积极探索新技术对\(\rm{CO_{2}}\)进行综合利用，请回答下列问题：

Ⅰ\(\rm{.CO_{2}}\)可用来合成低碳烯烃：\(\rm{2CO_{2}(g) +6H_{2}(g)⇌ CH_{2} =CH_{2}(g) +4H_{2}O(g)}\)  \(\rm{ΔH= akJ/mol}\)

\(\rm{(1)}\)已知：\(\rm{H_{2}}\)和\(\rm{CH_{2} =CH_{2}}\)的燃烧热分别是\(\rm{285.8kJ/mol}\)和\(\rm{1411.0kJ/mol}\)，且\(\rm{H_{2}O(g)⇌ H_{2}O(1) ΔH = -44.0 kJ/mol}\)，则\(\rm{a=}\)____________\(\rm{kJ/mol}\)。

\(\rm{(2)}\)上述由\(\rm{CO_{2}}\)合成\(\rm{CH_{2} =CH_{2}}\)的反应在__________下自发进行\(\rm{(}\)填“高温”或“低温”\(\rm{)}\)，理由是________________________________。

\(\rm{(3)}\)在体积为\(\rm{1L}\)的密闭容器中，充入\(\rm{3mol H_{2}}\)和\(\rm{1mol CO_{2}}\)，测得温度对\(\rm{CO_{2}}\)的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图\(\rm{1}\)所示。下列说法正确的是_________。

A.平衡常数大小：\(\rm{K_{M} > K_{N}}\)

B.其他条件不变，若不使用催化剂，则\(\rm{250℃}\)时\(\rm{CO_{2}}\)的平衡转化率可能位于点\(\rm{M_{1}}\)

C.图\(\rm{1}\)中\(\rm{M}\)点时，乙烯的体积分数为\(\rm{7.7\%}\)

D.当压强或\(\rm{n( H_{2})/n(CO_{2})}\)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态

\(\rm{(4)}\)保持温度不变，在体积为\(\rm{VL}\)的恒容容器中以\(\rm{n(H_{2})∶n(CO_{2})= 3∶1}\)的投料比加入反应物，\(\rm{t_{0}}\)时达到化学平衡。\(\rm{t_{1}}\)时将容器体积瞬间扩大至\(\rm{2V L}\)并保持不变，\(\rm{t_{2}}\)时重新达平衡。请在图\(\rm{2}\)中作出容器内混合气体的平均相对分子质量\(\rm{\overline{{M}}}\)随时间变化的图象。

Ⅱ\(\rm{.CO_{2}}\)与\(\rm{NH_{3}}\)在一定条件下可以合成氨基甲酸铵\(\rm{(NH_{2}COONH_{4})}\)，已知：\(\rm{NH_{2}COONH_{4}+2H_{2}O⇌ NH_{4}HCO_{3}+NH_{3}·H_{2}O}\)，某研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到\(\rm{c(NH_{2}COO^{—})}\)随时间的变化如图\(\rm{3}\)所示：

\(\rm{(5)25℃}\)时，\(\rm{0～6min}\)氨基甲酸铵水解反应的平均速率\(\rm{v(NH_{2}COO^{—})=}\)             

\(\rm{(6)}\)依据图中信息，说明水解反应速率随温度升高而增大的理由是                                      

化学平衡常数\(\rm{K}\)、弱电解质的电离平衡常数\(\rm{K_{a}}\)或\(\rm{K_{b}}\)及溶度积常数\(\rm{K_{sp}}\)是高中化学中常见的几种常数。它们都能反映相应的可逆变化进行的程度，下列关于以上常数的说法正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

\(\rm{(1)}\)某反应过程中的能量变化如图所示\(\rm{;}\)写出该反应的热化学方程式：________________________________。

\(\rm{(2)}\)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：\(\rm{N}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+3H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)\(\rm{⇌ }\)\(\rm{2NH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{(g)}\)　\(\rm{ΔH=-92.4 kJ/mol}\)，据此回答以下问题：

\(\rm{①}\)该反应的化学平衡常数表达式为\(\rm{K=}\)________。

\(\rm{②}\)根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应，温度越高，其平衡常数的值_______。\(\rm{(}\)填“增大”“减小”\(\rm{)}\)

I、利用盖斯定律解答下列小题

\(\rm{(1)}\)已知：\(\rm{TiO_{2}(s)+2Cl_{2}(g)=TiCl_{4}(l)+O_{2}(g) ΔH=+140 kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{2C(s)+O_{2}(g)=2CO(g)}\)　            \(\rm{Δ H=-221 kJ·mol^{-1}}\)

写出\(\rm{TiO_{2}}\)和焦炭、氯气反应生成\(\rm{TiCl_{4}}\)和\(\rm{CO}\)气体的热化学方程式：________________________________________________。

\(\rm{(2)}\)在\(\rm{25℃}\)、\(\rm{101kPa}\)下，\(\rm{1g}\)甲醇\(\rm{(CH_{3}OH)}\)燃烧生成\(\rm{CO_{2}}\)和液态水时放热\(\rm{22.68kJ}\)。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为____\(\rm{\_}\)   __________

  \(\rm{II.}\)在密闭容器中加入等浓度的\(\rm{CO}\)与\(\rm{H_{2}O}\)，\(\rm{T ℃}\)时发生如下反应：\(\rm{CO(g)+H_{2}O(g)⇌ CO_{2}+H_{2}(g) ΔH < 0}\)

已知\(\rm{CO}\)的浓度变化如图所示。

\(\rm{(2)}\)为了增大\(\rm{CO}\)的转化率，可以采取的措施有_________。

\(\rm{a.}\)增大反应物中\(\rm{CO}\)的浓度      \(\rm{b.}\)降低反应温度

\(\rm{c.}\)将密闭容器体积压缩至一半      \(\rm{d.}\)加入适宜的催化剂

\(\rm{III.}\) 化学平衡原理在工农业生产中发挥着重要的指导作用。

\(\rm{(1)}\)反应\(\rm{C(s)+CO_{2}(g)⇌ 2CO(g)}\)平衡常数\(\rm{K}\)的表达式为_______________；

已知\(\rm{C(s) + H_{2}O(g)⇌ CO(g)+H_{2}(g)}\)的平衡常数为\(\rm{K_{1}}\)；\(\rm{H_{2}(g)+CO_{2}(g)⇌ }\) \(\rm{CO(g)+H_{2}O(g)}\)的平衡常数为\(\rm{K_{2}}\)，则\(\rm{K}\)与\(\rm{K_{1}}\)、\(\rm{K_{2}}\)二者的关系为_______________________。

\(\rm{(2)}\)一定温度下，将\(\rm{4mol PCl_{3}}\)和\(\rm{2mol Cl_{2}}\)充入容积为\(\rm{1Ｌ}\)的密闭容器中，发生\(\rm{PCl_{3}+Cl_{2}⇌ PCl_{5}(}\)物质均为气态\(\rm{)}\)。达平衡后，测得\(\rm{PCl_{5}}\)为\(\rm{0.8mol}\)。若此时把\(\rm{2mol PCl_{3}}\)和\(\rm{1mol Cl_{2}}\)移走，在相同温度下再次达平衡时，\(\rm{PCl_{5}}\)的物质的量为_______________。

在一容积为\(\rm{2L}\)的密闭容器中，加入\(\rm{0.2 mol}\)的\(\rm{N_{2}}\)和\(\rm{0.6 mol}\)的\(\rm{H_{2}}\)，在一定条件下发生反应：\(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}(g){{p}_{1}} < {{p}_{2}}2NH_{3}(g) Δ}\)\(\rm{H}\)\(\rm{ < 0.}\)反应中\(\rm{NH_{3}}\)的物质的量浓度的变化情况如下图所示，请回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)根据上图，计算从反应开始到平衡时的反应速率\(\rm{v}\)\(\rm{(NH_{3})}\)为                      ．

\(\rm{(2)}\)该反应达到平衡时\(\rm{H_{2}}\)的转化率                        ．

\(\rm{(3)}\)反应达到平衡后，第\(\rm{5}\)分钟末，保持其它条件不变，若改变反应温度，则\(\rm{NH_{3}}\)的物质的量浓度不可能为                \(\rm{.(}\)填序号\(\rm{)}\)

\(\rm{a.0.20mol/L}\)          \(\rm{b.0.12mol/L}\)          \(\rm{c.0.10mol/L}\)          \(\rm{d.0.08 mol/L}\)

\(\rm{(4)}\)反应达到平衡后，第\(\rm{5}\)分钟末，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡                       移动\(\rm{(}\)填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”\(\rm{)}\)．

\(\rm{(5)}\)在第\(\rm{5}\)分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第\(\rm{8}\)分钟末达到新的平衡\(\rm{(}\)此时\(\rm{NH_{3}}\)的浓度约为\(\rm{0.25mol/L)}\)，请在上图中画出第\(\rm{5}\)分钟末到此平衡时\(\rm{NH_{3}}\)浓度的变化曲线．

\(\rm{(6)}\)已知：反应在第\(\rm{４}\)分钟末达到平衡时，共放出\(\rm{9.22 kJ}\)热量，写出该反应的热化学方程式：                                                      

煤燃烧排放的烟气含有\(\rm{SO_{2}}\)和\(\rm{NO_{x}}\)，形成酸雨、污染大气。采用碱性\(\rm{NaClO_{2}}\)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：

I. 在鼓泡反应器中通入含有\(\rm{SO_{2}}\)和\(\rm{NO}\)的烟气，反应温度\(\rm{323 K}\)，\(\rm{NaClO_{2}}\)溶液浓度为\(\rm{5×10^{-3}mol·L^{-1}.}\)反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表．

\(\rm{①}\)写出\(\rm{NaClO_{2}}\)溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式________________________\(\rm{.}\)增加压强，\(\rm{NO}\)的转化率               \(\rm{(}\)填\(\rm{"}\)提高\(\rm{""}\)不变\(\rm{"}\)或“降低”\(\rm{)}\)。

\(\rm{②}\)随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的\(\rm{pH}\)逐渐_______\(\rm{(}\)填“增大”“不变”或“减小”\(\rm{)}\)。 

Ⅱ\(\rm{.}\)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：\(\rm{Bodensteins}\)研究了下列反应：\(\rm{2HI(g)⇌ H_{2}(g)+I_{2}(g)}\)，在\(\rm{716 K}\)时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数\(\rm{x(HI)}\)与反应时间\(\rm{t}\)的关系如下表：

\(\rm{(1)}\)根据上述实验结果，该反应的平衡常数\(\rm{K}\)的计算式为________。

\(\rm{(2)}\)上述反应中，正反应速率为\(\rm{v_{正}=k_{正}x^{2}(HI)}\)，逆反应速率为\(\rm{v_{逆}=k_{逆}x(H_{2})x(I_{2})}\)，其中\(\rm{k_{正};k_{逆}}\)为速率常数，则\(\rm{k_{逆}}\)为________\(\rm{(}\)以\(\rm{K}\)和\(\rm{k_{正}}\)表示\(\rm{).}\)若\(\rm{k_{正}=0.0027 min^{-1}}\)，在\(\rm{t=40 min}\)时，\(\rm{v_{正}=}\)________\(\rm{min^{-1}}\)．