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(3)为研究不同条件对反应①的影响，在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol SO2Cl2，10 min后反应①达到平衡。测得10 min内v(SO2)＝8.0×10mol·L·min，则平衡时SO2Cl2的转化率α1＝________。若其它条件保持不变，反应①在恒压条件下进行，平衡时SO2Cl2的转化率α2________α1(填“>”、“<”或“＝”)。若要增大SO2Cl2的转化率，可以采取的措施有______________________

____________________________________________(列举一种)。 解析：(1)由①＋②可得，SO2Cl2(g)＋SCl2(g)

2SOCl2(g)，则该反应的平衡常数

－3

－1

－1

K＝K1×K2，ΔH＝＋471.7 kJ·mol－1＋(－477.3 kJ·mol－1)＝－5.6 kJ·mol－1。因此，反

应2SOCl2(g)

SO2Cl2(g)＋SCl2的平衡常数K＝

1－1

，该反应ΔH＝＋5.6 kJ·mol。K1×K2

(2)若在绝热、恒容的密闭容器中，投入一定量的SO2Cl2(g)和SCl2(g)，发生反应SO2Cl2(g)＋SCl2(g)

2SOCl2(g)，该反应前后气体的分子数不变，但是由于该反应是放热反应，

故在绝热、恒容条件下，容器内的压强会变大。正反应速率受温度和反应物浓度两个因素影响，t1时刻，图a中不能说明正反应速率和逆反应速率相等，故不能说明达到平衡；图b中

t1时刻以后压强不变，说明达到平衡；c图中，各组分的浓度在t1时刻后仍在变化，所以t1

时刻没有达到平衡；d图中，t1时刻以后反应物的转化率不再变化了，说明达到平衡。所以能说明t1时刻反应达到平衡状态的是b和d。(3)反应①为SO2Cl2(g)

－1

SO2(g)＋Cl2(g)

ΔH＝＋471.7 kJ·mol，该反应的正反应是一个气体分子数增大的吸热反应。在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol SO2Cl2，10 min后反应①达到平衡。测得10 min内v(SO2)＝8.0×10mol·L·min，则平衡时SO2Cl2的变化量等于n(SO2)＝10 min×2 L0.16－3－1－1

×8.0×10mol·L·min＝0.16 mol，所以SO2Cl2的转化率α1＝×100%＝80%。若

0.2其它条件保持不变，反应①在恒压条件下进行，由于该反应正反应是气体分子数增大的方向，所以平衡时容器体积变大，相当于对恒容的平衡状态减压(即增大容器体积)，故SO2Cl2的转化率变大，α2>α1。若要增大SO2Cl2的转化率，可以采取的措施有升高温度或增大容器体积(即减小压强)。

答案：(1)

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－3

－1

－1

1

＋5.6 (2)bd K1×K2

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(3)80% > 升高温度或增大容器体积或减小压强

9．(2018·全国卷Ⅲ)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：

(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等，写出该反应的化学方程式

_____________________________________________________。 (2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应： 2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g) ΔH1＝48 kJ·mol

3SiH2Cl2(g)===SiH4(g)＋2SiHCl3(g) ΔH2＝－30 kJ·mol

则反应4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH为____kJ·mol。

(3)对于反应2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。

－1

－1－1

①343 K时反应的平衡转化率α＝________%。平衡常数K343 K＝________(保留2位小数)。

②在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有________、________。

③比较a、b处反应速率大小：va________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v＝v正－v逆＝k正xSiHCl3－k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处的

2

v正

＝________(保留1位小数)。 v逆

解析：(1)SiHCl3遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等，结合原子守恒推知SiHCl3与水蒸气反应除生成(HSiO)2O外，还生成HCl，化学方程式为2SiHCl3＋3H2O===(HSiO)2O＋6HCl。

(2)将题给两个热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①×3＋②可得：4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)，则有ΔH＝3ΔH1＋ΔH2＝3×48 kJ·molkJ·mol)＝114 kJ·mol。

(3)温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，曲线a达到平衡的时间短，则曲线a代表343 K时SiHCl3的转化率变化，曲线b代表323 K时SiHCl3的转化率变化。

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－1

－1

－1

＋(－30

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①由题图可知，343 K时反应的平衡转化率α＝22%。设起始时SiHCl3(g)的浓度为1 mol·L，则有

2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g) 起始浓度/mol·L 1 0 0 转化浓度/mol·L 0.22 0.11 0.11 平衡浓度/mol·L 0.78 0.11 0.11

－1－1－1

－1

c（SiH2Cl2）·c（SiCl4）（0.11 mol·L－1）2

则343 K时该反应的平衡常数K343 K＝＝－12≈

c2（SiHCl3）（0.78 mol·L）

0.02。

②在343 K时，要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是及时移去产物，使平衡向右移动；要缩短反应达到平衡的时间，需加快化学反应速率，可采取的措施有提高反应物压强或浓度、改进催化剂等。

③温度越高，反应速率越快，a点温度为343 K，b点温度为323 K，故反应速率：va

＞vb。反应速率v＝v正－v逆＝k正xSiHCl3－k逆xSiH2Cl2xSiCl4，则有v正＝k正xSiHCl3，v逆＝k逆

2

2

xSiH2Cl2xSiCl4，343 K下反应达到平衡状态时v正

＝v逆

，即k正

x2SiHCl3＝k逆

xSiH2Cl2xSiCl4，此时SiHCl3的平衡转化率α＝22%，经计算可得SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的k正0.112

物质的量分数分别为0.78、0.11、0.11，则有k正×0.78＝k逆×0.11，＝≈0.02。

k逆0.782

2

2

a处SiHCl3的平衡转化率α＝20%，此时SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物质的量分数分别为0.8、

2

v正k正x2SiHCl3k正x2SiHCl30.8

0.1、0.1，则有＝＝×＝0.02×2≈1.3。

v逆k逆xSiH2Cl2xSiCl4k逆xSiH2Cl2xSiCl40.1

答案：(1)2SiHCl3＋3H2O===(HSiO)2O＋6HCl

(2)＋114 (3)①22 0.02 ②及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度) ③大于 1.3

10．雾霾严重影响人们的生活，汽车尾气的排放是造成雾霾天气的重要原因之一。已知汽车尾气排放时容易发生以下反应：

①N2(g)＋O2(g)1

②CO(g)＋O2(g)

2③2CO(g)＋2NO(g)请回答下列问题：

(1)ΔH3＝________kJ·mol(用含a、b的代数式表示)。

(2)对于有气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)，则反应①的平衡常数表达式Kp＝__________。

(3)能说明反应③已达平衡状态的标志是________(填字母)。

－1

2NO(g) ΔH1＝a kJ·mol CO2(g) ΔH2＝b kJ·mol N2(g)＋2CO2(g) ΔH3

－1

－1

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A．单位时间内生成1 mol CO2的同时消耗了1 mol CO B．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变 C．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化 D．在恒温恒压的容器中，NO的体积分数保持不变

(4)在一定温度下，向体积为V L的恒容密闭容器中充入一定量的NO和CO，发生反应③。在t1时刻达到平衡，此时n(CO)＝x mol，n(NO)＝2x mol，n(N2)＝y mol，则NO的平衡转化率为________(用含x、y的代数式表示)；再向容器中充入y mol CO2和x mol NO，则此时v(正)________v(逆)(填“＞”、“＜”或“＝”)。

(5)烟气中也含有氮氧化物，C2H4可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中Cu负载量对NO去除率的影响，控制其它条件一定，实验结果如图所示。为达到最高的NO去除率，应选择的反应温度约为________，Cu负载量为________。

2＋

2＋

解析：(1)①N2(g)＋O2(g)O2(g)

－1

2NO(g) ΔH1＝a kJ·mol

－1

，②CO(g)＋

1

2

CO2(g) ΔH2＝c kJ·mol，由2×②－①得：2CO(g)＋2NO(g)

－1

N2(g)

＋2CO2(g)，由盖斯定律ΔH3＝2ΔH2－ΔH1＝(2b－a)kJ·mol。(2)对于有气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)，则反应

p2（NO）

①的平衡常数表达式Kp＝。(3)能说明反应③已达平衡状态的标志是：单位

p（N2）·p（O2）

时间内生成1 mol CO2的同时消耗了1 mol CO，描述的都是正反应，不能说明反应已经达到平衡，A错误；在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变，密度等于混合气体的质量除以容器体积，根据质量守恒不管是否达到平衡，混合气体的质量都不变，容器体积不变，所以密度始终不变，B错误；在绝热恒容的容器中，容器内的温度随反应的进行在变化，平衡常数也会发生变化，平衡常数不再变化，说明容器的温度在变，反应达到平衡，C正确；在恒温恒压的容器中，NO的体积分数保持不变，说明各成分的物质的量不再变化，反应达到平衡，D正确。(4)一定温度下，向体积为V L的恒容密闭容器中充入一定量的NO和CO，发生反应③2CO(g)＋2NO(g)

N2(g)＋2CO2(g)，t1时刻达到平衡，此时n(CO)＝x mol，

n(NO)＝2x mol，n(N2)＝y mol，生成N2的物质的量为y mol，反应的NO物质的量为2y，起

2yy始NO的物质的量为2x＋2y，平衡转化率为＝×100%，向容器中充入y mol CO2

2x＋2yx＋y和x mol NO，相当于同等倍数的增大反应物和生成物的浓度，平衡不移动，此时v(正)＝v(逆)。

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