(12分)在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH<0
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式：K= 。
（2）降低温度，该反应K值 ，二氧化硫转化率 ，化学反应速率 (以上均填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如下图所示，反应处于平衡状态的时间段是 。
（4）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是 (用文字表达)，10min～15min的曲线变化的原因可能是 (填写编号)。
a．加了催化剂 b．扩大容器体积 c．降低温度 d．增加SO3的物质的量
在一密闭恒容的容器中，可逆反应3A(g)
3B(？)＋C(？)的能量变化如图甲所示，气体的平均相对分子质量随时间的变化如图乙所示。
(1)由图甲可以判断3A(g)3B(？)＋C(？)的正反应是________反应(填“吸热”或“放热”)，实验a和实验b相比较，可能隐含的反应条件是________。
(2)由图乙可以得出有关B和C状态的结论是________。
①若t2时刻升高温度，气体的平均相对分子质量变化一定符合________线(填“c”“d”或“e”)。
②若改变压强，气体的平均相对分子质量变化一定符合c线，则C物质的状态为________。
(3)如果平衡后保持温度不变，将容器体积增加一倍，新平衡时A的浓度是原来的60%，则B是________状态，C是________状态。
(4)如果B为气体，C为固体，取0.3 mol A恒温下在1 L容器中充分反应，平衡时测得B的浓度为0.21 mol/L。若使反应从逆反应开始，起始时在容器中加入0.3 mol B，同样条件下，要使平衡时B的浓度仍为0.21 mol/L，则C的物质的量的取值范围应该是________。
500℃时，将H2和N2置于一容积为2 L的密闭容器中发生反应。反应过程中H2、N2和NH3物质的量变化如图所示，分析图像完成下列问题：
(1)0～10分钟，N2的平均反应速率为________mol·L－1·min－1,0～10分钟与10～20分钟两个时间段中，N2的反应速率之比为________。反应在第10 min可能改变的条件是________，运用图像信息说明该条件不是升温的原因：________。
(2)计算500℃时，反应N2＋3H2
2NH3的平衡常数K的数值为________。保持温度不变，反应进行至25 min时，抽去0.1 mol氨，此时平衡常数K将________(填“增大”“减小”或“不变”)。保持体积不变，达到新平衡后的正反应的化学反应速率比原平衡状态________(填“大”“小”或“不变”)。
(3)在上图中画出25～40 min时间段内N2的物质的量的变化图像。
由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)，该反应的能量变化如图所示：
(1)上述反应平衡常数K的表达式为________，温度降低，平衡常数K________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)在体积为2 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5 min末，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)＝________。
| t/min |
0 |
2 |
5 |
10 |
15 |
| n(CO2)/mol |
1 |
0.75 |
0.5 |
0.25 |
0.25 |
(3)在相同温度容积不变的条件下，能说明该反应已达平衡状态的是________(填写序号字母)。
a．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶3∶1∶1
b．容器内压强保持不变
c．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1
d．容器内的密度保持不变
(4)下列条件能使上述反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________(填写序号字母)。
a．及时分离出CH3OH气体
b．适当升高温度
c．保持容器的容积不变，再充入1 mol CO2和3 mol H2
d．选择高效的催化剂
甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100 L)，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g)……Ⅰ，CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①已知100°C时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示的平均反应速率为________。
②图中的p1________p2(填“<”“>”或“＝”)，100°C时平衡常数为________。
③在其他条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在压强为0.1 MPa条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)……Ⅱ。
④该反应的ΔH________0，ΔS________0(填“<”“>”或“＝”)。
⑤若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是________。
A．升高温度
B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大
D．再充入1 mol CO和3 mol H2
⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下表空格中填入剩余的实验条件数据。
| 实验编号 |
T(°C) |
n(CO)/n(H2) |
p(MPa) |
| ⅰ |
150 |
½ |
0.1 |
| ⅱ |
________ |
________ |
5 |
| ⅲ |
350 |
________ |
5 |
一定温度下，在容积固定的V L密闭容器里加入n mol A、2n mol B，发生反应：A(g)＋2B(g)
2C(g) ΔH<0，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时A的转化率为x。
(1)K和x的关系满足K＝________。在保证A浓度不变的情况下，增大容器的体积，平衡________(填字母)。
A．向正反应方向移动
B．向逆反应方向移动
C．不移动
(2)若该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示：
①可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而t2、t8时都改变了一种条件，试判断改变的是什么条件：
t2时________________；
t8时________________；
②t2时平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动；
③若t4时降压，t5时达到平衡，t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4～t6时逆反应速率与时间的关系线。
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