化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。

\(\rm{(1)}\)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在\(\rm{400mL}\)稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下\(\rm{(}\)累计值\(\rm{)}\)：

\(\rm{①}\)哪一时间段反应速率最大                　　\(\rm{min(}\)填\(\rm{0～1}\)、\(\rm{1～2}\)、\(\rm{2～3}\)、\(\rm{3～4}\)、\(\rm{4～5)}\)，原因是                                 　　。

\(\rm{②}\)求\(\rm{3～4}\)分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率                    \(\rm{(}\)设溶液体积不变\(\rm{)}\)。

\(\rm{(2)}\)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是          　　。

A.蒸馏水    \(\rm{B.KCl}\)溶液     \(\rm{C.KNO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)溶液 \(\rm{D.CuSO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)溶液

\(\rm{(3)}\)某温度下在\(\rm{4L}\)密闭容器中，\(\rm{X}\)、\(\rm{Y}\)、\(\rm{Z}\)三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。

\(\rm{①}\)该反应的化学方程式是                   　　。

\(\rm{②}\)不能判断该反应达到平衡状态的是                  

A.生成\(\rm{1mol Y}\)的同时消耗\(\rm{3mol X}\)

B.\(\rm{X}\)、\(\rm{Y}\)的反应速率比为\(\rm{3∶1}\)

C.\(\rm{X}\)的质量分数在混合气体中保持不变

D.容器内气体压强保持不变

E.容器内气体密度保持不变     

F.容器内气体平均相对分子质量保持不变

\(\rm{(4)373k}\)时把\(\rm{0.12 mol}\) 无色的\(\rm{N_{2}O_{4}}\)气体通入体积固定为\(\rm{500 ml}\)的密闭容器中，发生反应：\(\rm{N_{2}O_{4}(g)⇌ 2NO_{2}(g)}\)，容器中立即出现红棕色。反应进行到\(\rm{2}\) \(\rm{s}\) 时，测得生成\(\rm{NO_{2}}\)的物质的量为\(\rm{0.01}\) \(\rm{mol}\)；反应进行到\(\rm{60}\) \(\rm{s}\) 时达到平衡，此时容器内\(\rm{N_{2}O_{4}}\)与\(\rm{NO_{2}}\)的物质的量相等。

\(\rm{①}\) 开始\(\rm{2s}\)内以\(\rm{N}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)表示的化学反应速率为                 　

\(\rm{②}\) 达到平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比为    　                 

\(\rm{③}\) 达到平衡时，体系中\(\rm{NO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)的物质的量浓度为                  　

\(\rm{④ N}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)的平衡转化率为                     　

二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用能源，能够减少二氧化碳的排放。

\(\rm{(1)}\)有一种用\(\rm{CO_{2}}\)生产甲醇燃料的方法：

已知：\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g) \triangle H=-a kJ·mol^{-1}}\)；

\(\rm{CH_{3}OH(l)= CH_{3}OH(g)}\)  \(\rm{\triangle H=+b kJ·mol^{-1}}\)；\(\rm{2H_{2}(g)+O_{2}(g)=2H_{2}O(g)}\)  \(\rm{\triangle H=-c kJ·mol^{-1}}\)；

\(\rm{H_{2}O(g)=H_{2}O(l)}\)    \(\rm{\triangle H=-d kJ·mol^{-1}}\)，

则表示甲醇\(\rm{CH_{3}OH(l)}\)燃烧热的热化学方程式为：__________________________________。

\(\rm{(2)}\)在一定温度下的 \(\rm{2L}\)固定容积的密闭容器中，通入\(\rm{2 molCO_{2}}\)和\(\rm{3mol H_{2}}\)，发生的反应为：\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+3H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)\(\rm{⇌ }\)\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH(g)+H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(g) \triangle H=-a kJ/mol(a > 0)}\)， 测得\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)和\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH(g)}\)的浓度随时间变化如图所示。

\(\rm{①}\)能说明该反应已达平衡状态的是______________。\(\rm{(}\)选填编号\(\rm{)}\)

A.\(\rm{CO_{2}}\)的体积分数在混合气体中保持不变

B.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化

C.单位时间内每消耗\(\rm{1.2mol H_{2}}\)，同时生成\(\rm{0.4molH_{2}O}\)

D.该体系中\(\rm{H_{2}O}\)与\(\rm{CH_{3}OH}\)的物质的量浓度之比为\(\rm{1:1}\)，且比值保持不变

\(\rm{②}\)计算该温度下此反应的平衡常数\(\rm{K=}\)_______________。\(\rm{(}\)小数点后保留两位\(\rm{)}\)若改变条件________________\(\rm{(}\)填选项\(\rm{)}\)，可使\(\rm{K=1}\)。

A.增大压强   \(\rm{B.}\)增大反应物浓度   \(\rm{C.}\)降低温度   \(\rm{D.}\)升高温度   \(\rm{E.}\)加入催化剂

\(\rm{(3)}\)某甲醇燃料电池原理如图\(\rm{1}\)所示。

\(\rm{①M}\)区发生反应的电极反应式为___________________________________。

\(\rm{②}\)用上述电池做电源，用图\(\rm{2}\)装置电解饱和食盐水\(\rm{(}\)电极均为惰性电极\(\rm{)}\)，则该电解的总反应离子方程式为：__________________________\(\rm{\_}\)__________。假设溶液体积为\(\rm{300mL}\)，当溶液的\(\rm{pH}\)值变为\(\rm{13}\)时\(\rm{(}\)在常温下测定\(\rm{)}\)，理论上消耗甲醇的质量为_________克\(\rm{(}\)忽略溶液体积变化\(\rm{)}\)

可逆反应：\(\rm{2NO_{2} (g)\overset{}{⇌} }\) \(\rm{2NO(g)+ O_{2}(g)}\)，在体积不变的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是\(\rm{(}\)     \(\rm{)}\)

\(\rm{①}\)单位时间内生成\(\rm{n mol O_{2}}\)的同时生成\(\rm{2n mol NO_{2}}\)；\(\rm{②NO_{2}}\)和\(\rm{NO}\)的物质的量浓度相等；\(\rm{③}\)用\(\rm{NO_{2}}\)、\(\rm{NO}\)、\(\rm{O_{2}}\)的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为\(\rm{2}\)：\(\rm{2}\)：\(\rm{1}\)的状态；\(\rm{④}\)混合气体的密度不再改变的状态；\(\rm{⑤}\)混合气体的颜色不再改变的状态

【加试题】生产钡盐的主要原料是重晶石\(\rm{(BaSO4)}\)。在高温下，重晶石与石墨存在如下反应：

\(\rm{①}\)： \(\rm{BaSO_{4}(s)+4C(s}\)，石墨\(\rm{)⇌ 4CO(g)+BaS(s) ΔH_{1}=+571.2 kJ/mol}\)

\(\rm{②}\)： \(\rm{BaSO_{4}(s)+4CO(g)⇌ 4CO_{2}(g)+BaS(s) ΔH_{2} =-118.8 kJ/mol}\)

回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)反应\(\rm{①}\)在一定条件下能够自发的原因：_______________；

\(\rm{(2)}\) 已知：\(\rm{C(s}\)，石墨\(\rm{)+O_{2}(g) = CO_{2}(g) ΔH_{3} =-393.5 kJ/mol}\)；

\(\rm{(4)}\)图\(\rm{2}\)为实验测得不同温度下， 反应体系中初始浓度比\(\rm{\dfrac{c(C{{O}_{2)}}}{c(CO)}}\)与固体中\(\rm{BaS}\)质量分数的关系曲线。 分析图\(\rm{2}\) 曲线， 下列说法正确的有________；

\(\rm{(5)}\)图\(\rm{1}\) 中， \(\rm{t_{2}}\)时刻将容器体积减小为一半， \(\rm{t_{3}}\)时刻达到新的平衡， 请在图 \(\rm{1}\) 中画出 \(\rm{t_{2}}\)时刻以后 \(\rm{c(CO)}\)的变化曲线。

\(\rm{(6)}\)工业生产中产生的 \(\rm{SO_{2}}\)废气可用如图方法获得\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)。写出电解的阳极反应式_________。

在\(\rm{2L}\)密闭容器中，\(\rm{800℃}\)时反应\(\rm{2NO(g)+O_{2}(g)⇌2NO_{2}(g)}\)体系中，\(\rm{n(NO)}\)随时间的变化如下表：

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的氮氧化物、碳氧化物的含量显得尤为重要。

I.氮氧化物研究

\(\rm{(1)}\)一定条件下，将\(\rm{2molNO}\)与\(\rm{2molO_{2}}\)置于恒容密闭容器中发生反应\(\rm{2NO(g)+O_{2}(g)⇌ 2NO_{2}(g)}\)，下列各项能说明反应达到平衡状态的是 ________。

A.体系压强保持不变                  \(\rm{B.}\)混合气体颜色保持不变

C.\(\rm{NO}\)和\(\rm{O_{2}}\)的物质的量之比保持不变       \(\rm{D.}\)每消耗\(\rm{1 molO_{2}}\)同时生成\(\rm{2 molNO_{2}}\)

\(\rm{(2)}\)汽车内燃机工作时会引起\(\rm{N_{2}}\)和\(\rm{O_{2}}\)的反应：\(\rm{N_{2\;}+O_{2}⇌ 2NO}\)，是导致汽车尾气中含有\(\rm{NO}\)的原因之一。在\(\rm{T_{1}}\)、\(\rm{T_{2}}\)温度下，一定量的\(\rm{NO}\)发生分解反应时\(\rm{N_{2}}\)的体积分数随时间变化如图所示，根据图像判断反应\(\rm{N_{2}(g)+O_{2}(g)⇌ 2NO(g)}\)的\(\rm{\triangle H}\)__________\(\rm{0(}\)填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)。

Ⅱ\(\rm{.}\)碳氧化物研究

\(\rm{(3)}\)体积可变\(\rm{(}\)活塞与容器之间的摩擦力忽略不计\(\rm{)}\)的密闭容器如上右图所示，现将\(\rm{3molH_{2}}\)和\(\rm{2molCO}\)放入容器中，移动活塞至体积\(\rm{V}\)为\(\rm{2L}\)，用铆钉固定在\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)点，发生合成甲醇的反应如下：\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)}\)\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)。

测定不同条件、不同时间段内的\(\rm{CO}\)的转化率，得到如下数据：

\(\rm{①}\)根据上表数据，请比较\(\rm{T_{1}}\)_________\(\rm{T_{2}(}\)选填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)；\(\rm{T_{2}℃}\)下，第\(\rm{30min}\)时，\(\rm{a_{1}=}\)________，该温度下的化学平衡常数为__________________。

\(\rm{②T_{2}℃}\)下，第\(\rm{40min}\)时，拔去铆钉\(\rm{(}\)容器密封性良好\(\rm{)}\)后，活塞没有发生移动，再向容器中通入\(\rm{6molCO}\)，此时\(\rm{v(}\)正\(\rm{)}\)________\(\rm{v(}\)逆\(\rm{)(}\)选填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)。

向一容积为\(\rm{5L}\)的恒容密闭容器内，充入\(\rm{0.2}\)\(\rm{mol}\)\(\rm{CO(}\)\(\rm{g}\)\(\rm{)}\)和\(\rm{0.4}\)\(\rm{mol}\)\(\rm{H_{2}O(}\)\(\rm{g}\)\(\rm{)}\)，在一定条件下发生如下反应：\(\rm{CO(g)+H_{2}O}\)\(\rm{CO_{2}(g)+H_{2}(g)}\)。反应中\(\rm{CO_{2}}\)的浓度\(\rm{(}\)\(\rm{c}\)\(\rm{)}\)随时间\(\rm{(}\)\(\rm{t}\)\(\rm{)}\)的变化情况如图所示。

请回答：

\(\rm{(1)0～10}\)\(\rm{min}\)时段，反应速率\(\rm{v}\)\(\rm{(H_{2})=}\)________；反应达到平衡时，\(\rm{c}\)\(\rm{(H_{2}O)=}\)________，\(\rm{CO}\)的转化率为________。

\(\rm{(2)}\)下列叙述能判断该反应达到平衡状态的是________\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)。

\(\rm{①H_{2}O}\)的质量不再变化

\(\rm{②}\)混合气体的总压强不再变化

\(\rm{③CO}\)、\(\rm{H_{2}O}\)、\(\rm{CO_{2}}\)、\(\rm{H_{2}}\)的浓度都相等

\(\rm{④}\)单位时间内生成\(\rm{amol}\)\(\rm{CO}\)，同时生成\(\rm{amol}\)\(\rm{H_{2}}\)

\(\rm{2SO_{2}(g)+O_{2}(g)2SO_{3}(g)}\)是制备硫酸的重要反应\(\rm{.}\)下列叙述正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

肼\(\rm{(N_{2}H_{4})}\)可作为火箭发动机的燃料，与\(\rm{N_{2}O_{4}}\)反应生成\(\rm{N_{2}}\)和水蒸气\(\rm{.}\)已知：

\(\rm{①N_{2}(g)+2O_{2}(g)=N_{2}O_{4}(l)\triangle H_{1}=-19.5kJ⋅mol^{-1}}\)

\(\rm{②N_{2}H_{4}(l)+O_{2}(g)=N_{2}(g)+2H_{2}O(g)\triangle H_{2}=-534.2kJ⋅mol^{-1}}\)

\(\rm{(1)}\)火箭残骸中常现红棕色气体，当温度升高时，气体颜色变深，原因是存在如下反应：\(\rm{N_{2}O_{4}(g)⇌2NO_{2}(g)\triangle H > 0}\)，一定温度下，将\(\rm{1mol N_{2}O_{4}}\)充入一恒压密闭容器中发生上述反应，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是__。

\(\rm{(2)}\)肼\(\rm{-}\)空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是\(\rm{20\%～30\%}\)的\(\rm{KOH}\)溶液\(\rm{.}\)肼\(\rm{-}\)空气燃料电池放电时负极的电极反应式是____________________。

\(\rm{(3)}\)传统制备肼的方法，是以\(\rm{NaClO}\)氧化\(\rm{NH_{3}}\)，制得肼的稀溶液\(\rm{.}\)该反应的离子方程式是______________________。

接触法制硫酸工艺中，其主反应在\(\rm{450℃}\)并有催化剂存在下进行：

\(\rm{2SO_{2}(g)}\) \(\rm{+ O_{2}(g)}\) \(\rm{⇌}\) \(\rm{2SO_{3}(g)}\)  \(\rm{\triangle H=-190 kJ/mol}\)

\(\rm{(1)}\)该反应的平衡常数的表达式是                  ，

该反应\(\rm{450℃}\)时的平衡常数        \(\rm{500℃}\)时的平衡常数\(\rm{(}\)填“大于”、“小于”或“等于”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(2)}\)若在固定容积密闭容器中进行该反应，则能说明该反应已达到平衡的是       ．

\(\rm{a.v(O_{2})_{正}=2v(SO_{3})_{逆}}\)

\(\rm{b.}\)容器中气体的平均分子量不随时间而变化

\(\rm{c.}\)容器中气体的密度不随时间而变化

\(\rm{d.}\)容器中气体的分子总数不随时间而变化

\(\rm{(3)}\)在一个固定容积为\(\rm{5L}\)的密闭容器中充入\(\rm{0.20 mol SO2}\)和\(\rm{0.10molO2}\)，半分钟后达到平衡，测得容器中含\(\rm{SO3}\) \(\rm{0.18mol}\)，则\(\rm{=}\)         \(\rm{mol.L-1.min^{-1}}\)：若继续通入\(\rm{0.20mol SO2}\)和\(\rm{0.10mol O2}\)，则平衡      移动\(\rm{(}\)填“向正反应方向”、“向逆反应方向” 或“不”\(\rm{)}\)，再次达到平衡后，     \(\rm{mol < n(SO3) < }\)       \(\rm{mol}\)。