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2022届高三化学一轮复习考点特训化学平衡含解析
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这是一份2022届高三化学一轮复习考点特训化学平衡含解析，共30页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
化学平衡
一、选择题（共7题）
1.已知同温同压下，下列反应的焓变和平衡常数分别表示为
（1）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H1＝-197kJ/mol K1=a
（2）2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H2＝-144kJ/mol K2=b
（3） NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H3=m kJ/mol K3=c
下列说法正确的是
A．m=-26.5 c2= B．m=-53 c2=
C．m=-26.5 2c=a-b D．m=-53 2c=a-b
2.对于如下反应，其反应过程的能量变化示意图如图：
下列说法正确的是
A．K3＝K1+K2
B．加催化剂，反应①的反应热降低，反应速率加快
C．△H3＝△H1+△H2
D．增大压强，K1减小，K2增大，K3不变
3.某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响，图像如下，下列判断正确的是
A．图d中，若m+n=p，则曲线a一定增大了压强
B．图c是绝热条件下速率和时间的图像，由此说明该反应吸热
C．由图b可知，该反应m+n
4.已知反应X(g)+Y(g)R(g)+Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830℃时，向一个2L的密闭容器中充入0.2molX和0.8molY，反应初始4s内v(X)＝0.005mol/(L·s)。下列说法正确的是
温度/℃
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
A．4s时容器内c(Y)＝0.78mol/L
B．达平衡时，X的转化率为80%
C．反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动
D．1200℃时反应R(g)+Q(g)X(g)+Y(g)的平衡常数K＝0.4
5.一定温度下，向某恒容密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应:A(g)+B(g) C(s)+xD(g) ΔH>0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）。
A．反应在前10min内的平均反应速率v(D)=0.15mol·L-1·min-1
B．该反应的平衡常数表达式为K=
C．若平衡时保持温度不变，压缩容器容积，则平衡向逆反应方向移动
D．反应至15min时，改变的条件是降低温度
6.一密闭容器中充人1mol N2和3mol H2，在一定条件下发生反应N2＋3H22NH3,下列有关说法正确的是（ ）
A．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零
B．当符合3u正(N2)＝u正(H2)时，反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，单位时间消耗amolN2，同时生成3amolH2
D．当N2、H2、NH3的分子数比为1∶3∶2，反应达到平衡状态
7.重庆一中化学组张长林老师说：“昨天才讲了，你怕不得错哟”。反应N2(g)+3H2(g)2ΝΗ3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1，在反应过程中，正反应速率随条件改变的变化如图，下列说法错误的是（ ）
A．t1时增大了生成物浓度
B．t2时降低了温度
C．t2时减少了压强
D．t3时使用了催化剂
二、非选择题（共11题）
8.I 可逆反应：，试根据图回答：
的转化率表示为、A的含量表示为
（1）压强______填或；
（2）计量系数______填或；
（3）温度______填或。
II 在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：，其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示，回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=____________。
（2）该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
（3）某温度下，平衡浓度符合下式：，试判断此时的温度为________℃。该温度下加入1molCO2(g)和1molH2(g)，充分反应，达到平衡时，CO2的转化率为___________。
（4）800℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol/L，c(H2)为1.5mol/L，c(CO)为1mol/L，c(H2O)为3mol/L，则反应________(填“正向进行”“逆向进行”或“处于平衡状态”)。
9.近年来，雾霾已经给人类的生产生活带来了极大的危害。据分析，雾霾主要成分为灰尘、SO2、NOx、有机碳氢化合物等粒子。据研究，烟气脱硝是治理雾霾的方法之一。
Ⅰ．可用氨气作为脱硝剂，其脱硝原理是NH3与NO反应生成两种无毒的物质。
已知：①2NO(g)=N2(g)+O2(g) △H=akJ•mol-1
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=bkJ•mol-1
（1）写出该氨气脱硝反应的热化学反应方程式：_________。
（2）已知反应②在高温时自发，低温时非自发，则b______0(假设各物质在反应过程中状态均不发生变化，且均为气态)。(填“＜”或“＞”或“无法确定”)
Ⅱ．臭氧也是理想的烟气脱硝剂，其脱硝的反应之一为：2NO2(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g)，不同温度下，在两个恒容容器中发生该反应，相关信息如下表及图所示，回答下列问题：
容器
甲
乙
容积/L
1
1
温度/K
T1
T2
起始充入量
1molO3和2molNO2
1molO3和2molNO2
（3）T1_____T2(填“＜”或“＞”或“无法确定”)，该反应的△H______0(填“＜”“＞”)
（4）在恒温恒容条件下，下列条件能够证明该反应已经达到平衡的是______。
a．混合气体密度不再改变 b．消耗2nmolNO2的同时，消耗了nmolO3 c．O2浓度不再改变 d．混合气体的平均相对分子质量不再改变 e．容器内混合气体压强不再改变 f．2υ正(NO2)=υ逆(O2)
（5）其他条件一定，且反应时间相同，NO2的转化率与温度、压强的关系如图所示。据此，回答下列问题：
②p1______p2，(填“＜”或“＞”或“无法确定”)；
②a点的正逆反应速率的关系为：υa正______υa逆(填“＜”或“＞”或“无法确定”)
10.雾霾严重危害人类健康和生态环境，开发稳定高效的脱硫脱硝工艺是当前国内外研究的热点。
（1）天然气中含有的微量H2S会腐蚀管道和设备，在1200℃下进行脱硫处理，H2S会被氧气氧化为SO2，并产生水蒸气。
化学键
H-S
O=O
H-O
SO2中共价键
键能/(kJ▪mol-1)
339
498
464
1083
请写出该反应的热化学方程式：__________________。
（2）利用 NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝，将NO、SO2氧化为硝酸和硫酸而除去。在温度一定时，、溶液pH对脱硫脱硝的影响如下图所示：
①从图a和图b中可知脱硫脱硝最佳是_______、最佳pH是________。
②图b中SO2的去除率随pH的增大而增大，而NO的去除率在pH＞5.5时反而减小，请解释NO去除率减小的可能原因___________________。
（3）臭氧也是理想的烟气脱硝剂，其脱硝的反应之一为 2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，不同温度下，在体积为1 L的甲、乙两个恒容密闭容器中均充入l mol O3和2 mol NO2，相关信息如下图所示，请回答下列问题：
①0~15 min内乙容器中反应的平均速率：v(NO2)=__________。(保留2位有效数字)
②下列措施能提高容器乙中 NO2转化率的是________(填字母标号)
A．向容器中充入氦气，增大容器的压强
B．升高容器的温度
C．向容器中再充人一定量的 NO2
D．向容器中再充入l mol O3和2 mol NO2
11.CH4-CO2催化重整可以得到合成气(CO和H2)，有利于减少温室效应。催化重整时还存在以下反应：
积碳反应：CH4(g)＝C(s)+2H2(g) △H＝+75kJ·mol-1
消碳反应：CO2(g)+C(s)＝2CO(g) △H＝+172kJ·mol-1
回答下列问题：
（1）写出CH4-CO2催化重整反应的热化学方程式_____________。
（2）在刚性容器中，当投料比＝1.0时，CO2的平衡转化率(α)与温度(T)、初始压强(p)的关系如图所示。
①由图可知：压强p1__________2MPa(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②当温度为T3、压强为2MPa时，A点的v正______v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③起始时向容器中加入1mol CH4和1mol CO2，根据图中点B(T4，0.5)，计算该温度时反应的平衡常数Kp＝_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
（3）在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。
①在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)，pb(CO2)，pc(CO2)从大到小的顺序为_________。
②_________(填“增大”或“减小”)投料比有助于减少积碳。
12.甲醇是重要的有机化工原料，目前世界甲醇年产量超过2.1×107吨，在能源紧张的今天，甲醇的需求也在增大。
甲醇的合成方法是：i.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.1kJ·mol-1
另外：ii.2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0kJ·mol-1
iii.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572.0kJ·mol-1
若混合气体中有二氧化碳存在时，还发生下列反应：
iv.CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH=+41.1kJ·mol-1
（1）甲醇的燃烧热为_______kJ·mol-1。
（2）若反应在密闭恒容绝热容器中进行，反应(ⅳ)对合成甲醇反应中CO的转化率的影响是______。
a.增大 b.减小 c.无影响 d.无法判断
（3）如图是温度、压强与反应(ⅰ)中CO转化率的关系：
①由图像可知，较低温度时，CO转化率对______(选填“温度”或“压强”)敏感。
②由图像可知，温度越低，压强越大，CO转化率越高，但实际生产往往采用300～400℃和10MPa的条件，其原因是______。
（4）在一容积为2L的密闭容器内加入2mol的CO和6mol的H2，在一定条件下发生反应i。该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示：
①由图可知反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而在t2、t8时都改变了条件，试判断t8时改变的条件可能是__________。
②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曲线__________。
13.碳及其化合物与人类工农业生产、生活紧密相关。如甲醇就是一种重要的化工原料。
（1）已知：
①CH3OH(l)+O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝-637.8kJ/mol
②H2O(g)＝H2O(l) ΔH＝-44.0kJ/mol
③2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝-566.0kJ/mol
则CH3OH(l)+O2(g)＝CO(g)+2H2O(l) ΔH＝______。
（2）在容积为2L的密闭容器中，投入1molCO和2molH2，在不同条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)＝CH3OH(g) ΔH，在a、b、c三个密闭容器中分别充入1molCO(g)和2molH2(g)，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3(依次升高)且恒定不变，测得反应均进行相同时间时CH3OH(g)的浓度如下图所示
①该反应的ΔH_____0(填“＞”、“＜”或“＝”)；判断理由是______。
②下列措施能使该反应的平衡体系中增大的是_____(填字母)。
A．将H2(g)从体系中分离出去
B．充入He(g)，使体系压强增大
C．升高温度
D．缩小容器的体积
E．再充入1molH2
③在一定条件下5min后达到平衡状态，压强为原来的。从开始到平衡，CO的平衡转化率为___。
（3）在T℃时，起始压强为100kPa的恒温恒压条件下，平衡时CH3OH的体积分数随起始投料的变化如图所示，则a=2，用平衡压强(该物质的物质的量分数×总压强)代替平衡浓度，则T℃时，该反应的Kp=________。
（4）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种：其中一种是甲醇部分氧化法。在一定温度下，以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时，原料气比例对反应的选择性(选择性越大，表示生成的该物质越多)的影响关系如图所示。
①n(O2)/n(CH3OH)＝_________时，有利于制H2。
②当n(O2)/n(CH3OH)＝0.25时，CH3OH与O2发生的主要反应方程式为_________。
14.I．恒温恒容下，将2 mol气体A和2 mol气体B通入体积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)，2 min后反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为1.2 mol/L。
（1）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为_____________。
（2）x=________。
（3）下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志是_________(填字母)。
A．压强不再变化
B．气体密度不再变化
C．气体平均相对分子质量不再变化
D．A的消耗速率与B的消耗速率之比为2：1
II．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数K与温度T的关系如下：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
（4）800℃在固定容器的密闭容器中放入混合物，各物质浓度为c(CO)=0.01mol·L-1，c(H2O)＝0.03 mol·L-1，c(CO2)＝0.01 mol·L-1，c(H2)＝0.05 mol·L-1，此时刻________(填“是”、“否”或“不能确定”)为平衡状态，此时v正________v逆(填“＝”、“＞”、“＜”或“不能确定”)。
III．恒温下，在容积为2 L的恒容密闭容器A中通入1 mol N2与1 mol H2的混合气体，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氢气的物质的量为0.4 mol。
（5）计算此温度时该反应的K值为________。
（6）若在此温度下，向另一容积为1 L的恒容密闭容器B中按物质的量分别为2 mol、1 mol、1 mol充入N2、H2、NH3，此时，该反应是否处于平衡状态________(填“是”或“否”)，此时若没有达到平衡，反应应向________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
15.I．一密闭体系中发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，如图是某一时间段内反应速率与时间的关系曲线图。请回答下列问题：
（1）处于平衡状态的时间段有：________、________、________、________。
（2）t1、t3、t4时刻体系中分别发生变化的条件是____、____、_____。
（3）下列各时间段中，氨的百分含量最高的是________。
A．t0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t5～t6
II．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度T的关系如下表所示:
T(℃)
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
（4）该反应的化学平衡常数表达式为K=__________。
（5）该反应为__________(填“吸热”或“放热”)反应。
（6）某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O)，试判断此时的温度为________℃。
16.已知①NH4I(s)NH3(g)+HI(g) ΔH1=+akJ/mol Kp1；
②2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH2=+bkJ/mol Kp2。
在某温度下，向一固定体积密闭容器中，投入足量NH4I固体(忽略体积)，达到化学平衡时，测得P(H2)=5Kpa、P(HI)=40Kpa，请填写以下空白：
（1）请写出NH4I(s)分解为H2(g)、I2(g)和NH3(g)的热化学反应方程式__(系数最简整数比)。该反应的平衡常数表达式为Kp=__(用Kp1和Kp2表示)；该温度下，Kp1为___。
（2）在相同温度下，在如图的装置中达到化学平衡。
若缓慢将体积扩大至2V，反应②向__移动(填“正向”、“逆向”或“不”)；若迅速缩小体积至，体系颜色变化情况__(提示：瞬间、过程、最终)。该动作引起的系列颜色变化，从最终结果上来看，__勒夏特列原理(填“符合”或“不符合”)。
17.在容积固定的密闭容器中，发生反应CO (g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)，化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K =______________；
（2）该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”。)
（3）能判断该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
a．容器中总压强不变
b．混合气体中c(CO)不变
c．H2消耗的速率与H2O消耗的速率相等
d．c(CO2)= c(CO)
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________℃。
（5）830℃ 时：若起始时c(CO)＝2 mol•L﹣1，c(H2O)＝3 mol•L﹣1，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为_______。若只将起始时c(H2O)改为6 mol•L﹣1，则水蒸气的转化率为_______。某时刻混合体系中各气体的浓度为c(CO2)＝0.4 mol•L﹣1、c(CO)＝0.6 mol•L﹣1、c(H2O)＝3 mol•L﹣1，c(H2)＝2 mol•L﹣1请判定该体系中反应进行的方向：_______(填“正向进行”“逆向进行”或“达到平衡”)。
18.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)，下图表示该反应过程中能量的变化。
（1）该反应为_________反应(“吸热”或“放热”)。
（2）在体积为1 L的密闭容器中，充入1 molCO2和3 mo1H2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=______。反应达到平衡时CO2的转化率为_________。平衡时CH3OH的体积分数为_______。
（3）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。已知在常温常压下：
①2CH3OH （1）+3O2(g)= 2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1275.6 kJ/mol
②H2O（1）= H2O(g) △H=+44. 0kJ/mol
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式__________。
（4）某温度时，在VL密闭容器中，A、B、C三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，该反应的化学方程式为_______, 用A物质表示的反应速率是______。
【参考答案及解析】
一、选择题
1.
【答案】A
【解析】（1）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H1＝-197kJ/mol K1=a
（2）2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H2＝-144kJ/mol K2=b
（3） NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H3=m kJ/mol K3=c
根据盖斯定律可知，将=（3），则△H3 =，即2m= −197−(−144)，解得m=-26.5；
由平衡常数的表达式可知，K与化学计量数呈幂次方的关系，方程式相加即平衡常数相乘，方程式相减即平衡常数相除，故c2= ；
答案选A。
【点睛】盖斯定律的使用方法：①写出目标方程式；②确定“过渡物质”(要消去的物质)；③用消元法逐一消去“过渡物质”。
2.
【答案】C
【解析】A. 依据化学平衡常数的计算表达式列式计算分析，K3==K2×K1，故A错误；
B. 催化剂改变反应速率，但不改变化学平衡和反应焓变，加催化剂，反应①的反应热不变，反应速率加快，故B错误；
C. 已知：
①A（g）B（g）+C（g）△H1
②B（g）+C（g）D（g）△H2
③A（g）D（g）△H3
依据盖斯定律①+②得到反应③的△H3=△H1+△H2，故C正确；
D. 平衡常数随温度变化，增大压强不改变平衡常数，平衡常数都不变，故D错误；
故答案选C。
3.
【答案】D
【解析】A．图d中，若m+n=p，该反应为气体体积不变的反应，图中a、b平衡状态相同，则a曲线可能使用了催化剂或增大压强，故A错误；
B．图c是绝热条件下速率和时间的图像，可知最初随着反应进行，温度升高，速率加快，则说明此反应为放热反应，故B错误；
C．由图b可知，相同温度下，压强越大对应C%含量高，则增大压强平衡正向移动，则m+n＞p，故C错误；
D．由图a可知，T1先达到平衡，且T1对应C%含量低，则T1>T2，升高温度平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，故D正确；
故答案为D。
4.
【答案】B
【解析】A. v (X)＝0.005 mol/(L·s)，则v (Y)＝0.005 mol/(L·s)，4s内Y的减少量为0.02 mol/L，4 s时容器内c(Y)＝-0.02mol/L=0.38 mol/L，A项错误；
B. 830℃达平衡时，平衡常数为1，应有c(X)·c(Y)=c(R)· c(Q)，设有a mol/L的X参与反应，则消耗Y为a mol/L，生成Q和R分别都为a mol/L，(0.1-a)(0.4-a)=a2，a=0.08mol/L，，转化率为80%，B项正确；
C. 反应达平衡后，升高温度，平衡常数减小，平衡逆向移动，C项错误；
D. 1200℃时反应R(g)＋Q(g) X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝=2.5，D项错误；
答案选B。
5.
【答案】D
【解析】A．由图象可知，10min时到达平衡，平衡时D的浓度变化量为：3.0mol/L−0=3.0mol/L，则v(D)==0.3mol⋅L−1⋅min−1，故A错误；
B．由图可知，平衡时A. D的浓度变化量分别为1.5mol/L、3mol/L，故1:x=1.5mol/L:3mol/L，所以x=2，C是固体，浓度是一个常数，不代入平衡表达式中，可逆反应A(g)+B(g)⇌C(s)+xD(g)的平衡常数表达式K=，故B错误；
C．由图可知，平衡时A、D的浓度变化量分别为1.5mol/L、3mol/L，故1：x=1.5mol/L：3mol/L，所以x=2，反应前后气体的体积不变，增大压强平衡不移动，故C错误；
D．由图可知，改变条件瞬间，反应混合物的浓度不变，平衡向逆反应移动，该反应正反应为吸热反应，故改变条件应是降低温度，故D正确；
答案选D。
6.
【答案】C
【解析】A.在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，A不正确；
B.选项B中3v正(N2)＝v正(H2)时，反应速率的方向是相同的，速率之比是相应的化学计量数之比，因此B中的关系始终是成立，不能判定反应是否达到平衡状态，B不正确；
C.单位时间消耗amolN2，同时生成3amolH2，二者的反应速率的方向相反，且满足反应速率之比是相应的化学计量数之比，反应达到平衡状态，C正确；
D.平衡时，各种物质的浓度不再发生变化，但N2、H2、NH3的分子数比不一定为1：3：2，D不正确；
答案选C。
【点睛】考查可逆反应平衡状态的判断点评：该题是中等难度的试题，也是高考中的常见题型和考点。试题基础性强，难易适中，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力；该题的关键是明确平衡状态的特点、特征，然后结合具体的可逆反应灵活运用即可。
7.
【答案】C
【解析】A．t1时正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡逆向移动，根据时间速率图像可知，反应速率瞬间不变，则为增大了生成物浓度，A正确；
BC．t2时正反应速率减小，平衡正向移动，反应速率瞬间减小，则应为降低了温度或增大压强，B正确，C错误；
D．t3时刻，平衡不移动，使用了催化剂，故D正确；
故答案选：C。
二、非选择题
8.
【答案】＜ ＜ ＞ 放热 830℃ 50% 逆向进行
【解析】I.（1）由图A可知，P2较先达到平衡状态，则P2＞P1，故答案为：＜；
（2）P2＞P1，压强越大，A的转化率越低，说明增大压强平衡向逆方向移动，则(a+b)比(c+d)小，故答案为：＜；
（3）由图B可知t1先达到平衡状态，则t1＞t2，故答案为：＞；
II．（1），反应的平衡常数K=，故答案为：；
（2）图表中平衡常数随温度升高，平衡常数减小，平衡逆向进行，正反应是放热反应；故答案为：放热；
（3）某温度下，平衡浓度符合下式：，即K=1，由表格中数据可知此时温度为：830℃；该温度下加入1molCO2(g)和1molH2(g)，充分反应，达到平衡，三段式如下：
K===1，解得x=0.5，故CO2的转化率为；
故答案为：830℃；50%；
（4）800℃，固定容器的密闭容器中，放入混合物，其始浓度为c(CO2)=2mol/L，c(H2)=1.5mol/L，c(CO)=1mol/L，c(H2O)=3mol/L，Qc==>K=0.9，故反应逆向进行，故答案为：逆向进行。
【点睛】注意把握图象曲线的变化趋势，结合温度、压强对平衡移动的影响分析；化学平衡有关计算主要采用三段式，主要是平衡常数影响因素和计算分析，掌握基础是关键。
9.
【答案】（1）
（2）>
（3）< <
（4）cde
（5）> >
【解析】【分析】按盖斯定律可以计算热化学方程式；平衡状态的判断方法有：①对同一个物质而言正反应速率和逆反应速率相等，如υ正(O2)= υ逆(O2)，若选用不同物质的速率，则如不同物质的正反应和逆反应速率等于化学计量数之比，如2NO2(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g)中，υ正(NO2)= 2υ逆(O2)，则说明已平衡，②各成分的含量、也可以是物质的量或浓度保持定值、不再改变了，③选定的某个物理量，一开始会随着反应的发生而变化，而当这个量不再改变的时候，就达到化学平衡状态；从提供的表格、化学平衡的图象中提取数据和必要的信息，结合勒夏特列原理，“先拐先平”原则解答；
【详解】Ⅰ. （1）已知：①2NO(g)=N2(g)+O2(g) H=akJ•mol-1，②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) H =bkJ•mol-1按盖斯定律知：得到该氨气脱硝反应的热化学反应方程式： ；
（2） 已知反应②S>0，满足在高温时自发，低温时非自发，则b>0；
Ⅱ.（3）由图知，T1达到平衡时间长、速率慢，T2时达到平衡时间段、速率快，则T1
（5）①图象分析，一定温度下，压强越大，平衡正向进行NO2的转化率增大，p1>p2；
②图象分析可知，压强都是p2时，b点才是在相同时间达到平衡的点，a点由于温度较b点低，所以没有达到平衡，K>Qc，所以a点的正逆反应速率的关系为：υa正>υa逆。
10.
【答案】（1）2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H= -1172 kJ▪mol-1
（2）6：1 5.5~6.0 pH＞5.5以后，随着pH增大，NO的还原性降低；或H2O2和NaClO2 氧化性减弱，不能将NO氧化为硝酸
（3）0.053 mol·L-1·min-1 D
【解析】（1）由题意可知，2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)，△H=反应物键能总和-生成物键能总和=(2×2×339+3×498-464×2×2-2×1083)kJ▪mol-1=-1172 kJ▪mol-1；
（2）①脱硫脱硝去除率最高时脱硫脱硝最佳，由图可知=6：1时最佳，pH在5.5～6.0是NO、SO2 去除率最高的位置；
②NO、SO2氧化为硝酸和硫酸而除去，NO的去除率在 pH＞5.5 时反而减小，可能在此条件下pH＞5.5以后，随着pH增大，NO的还原性减弱，或H2O2和NaClO2 氧化性减弱，不能将NO氧化为硝酸；
（3）①由图中数据可知△c(N2O5)=0.4 mol•L-1，根据v(N2O5)=≈0.027 mol•L-1•min-1，根据化学方程式化学速率之比等于化学计量数之比，则v(NO2)=2v(N2O5)=2×0.027 mol•L-1•min-1=0.053 mol•L-1•min-1；
②A．向容器中充入氦气，增大容器的压强，但各物质的浓度不变，平衡不移动，则NO2 转化率不变，A错误；B．由图可知，乙容器先达到平衡，说明乙容器中温度高于甲容器，升高温度c(N2O5)降低，说明升高温度化学平衡逆向移动，则NO2 转化率减小，B错误；C．向容器中再充入一定量的 NO2，平衡正向移动，由于转化量增大的倍数小于起始时NO2物质的量增大的倍数，因此NO2 转化率减小，C错误；D．向容器中再充入 l mol O3 和2 mol NO2，相当于增大压强，该反应是气体体积减小的反应，增大压强，化学平衡正向移动，则NO2转化率增大，D正确；故答案为D。
11.
【答案】（1）CH4(g)+CO2=2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ·mol-1
（2）小于 小于
（3）pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2) 减小
【解析】（1） ①CH4(g)＝C(s)+2H2(g) △H＝+75 kJ·mol-1，②CO2(g)+C(s)＝2CO(g) △H＝+172 kJ·mol-1，根据盖斯定律分析，有①+②得热化学方程式为：CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) H=+172 kJ·mol-1+75 kJ·mol-1＝+247kJ·mol-1；
（2）①在相同温度下，p1压强下的二氧化碳的转化率比2 MPa时高，说明平衡正向移动，结合方程式CH4(g)+CO2=2CO(g)+2H2(g)，说明p1小于2 MPa；
②当温度为T3、压强为2 MPa时，A点的二氧化碳的转化率比平衡时高，说明此时反应向逆向移动，则正反应速率低于逆反应速率；
③结合方程式计算：
平衡常数为；
（3）①在一定温度下，相同时间内，沉积的碳越多，则沉积碳生成速率越快，根据v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5 (k为速率常数)知，p(CH4)一定时，沉积碳生成速率与二氧化碳压强成反比，根据图知，积碳量a>b>c，则pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)；
②根据v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5 (k为速率常数)知，p(CH4)一定时，沉积碳生成速率与二氧化碳压强成反比，增大二氧化碳的压强，沉积碳的生成速率越小，即减少投料比，有助于减少积碳。
12.
【答案】（1）764.9
（2）d
（3）温度 温度较低，反应速率慢，不利于甲醇的合成；压强较高，消耗能量越多，对设备的要求越高
（4）加入了催化剂
【解析】（1）甲醇的燃烧热指1mol甲醇完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)所放出的能量，已知：i.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH= -90.1kJ·mol-1，ii.2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH= -566.0kJ·mol-1，iii.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH= -572.0kJ·mol-1，根据盖斯定律，ii×+ iii- i可得CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=[(-566.0)×+(-572.0)-( -90.1)]kJ·mol-1= -764.9 kJ·mol-1；
（2）在密闭恒容绝热容器中进行CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH= -90.1kJ·mol-1，随着反应的进行，气体的温度逐渐升高，一氧化碳的转化率减小，但反应（iv）为吸热反应，又能够使温度降低，有利于提高一氧化碳的转化率，因此无法判断反应（iv）对合成甲醇反应中CO的转化率的影响，故选d；
（3）①由图像可知，不管压强多大，只要温度较低，则转化率均较高，故转化率对温度较敏感；
②一般情况下，化学反应速率与温度和压强呈正比，由图像可知，温度越低，压强越大，CO转化率越高，但实际生产往往采用300～400℃和10MPa的条件，若温度较低，化学反应速率较低，不利于工业合成效率，因此采用300～400℃合成提高生产效率，虽然CO转化率随压强增大而升高，但随着压强的增大，对合成仪器的抗压要求越高，并且耗能也越高，因此采用10MPa的原因是控制成本；
（4）①由图像可知，t8时刻，逆反应速率上升，并且后续未发生突变，因此t8时刻改变的条件增加了化学反应速率且不影响化学平衡，故t8时刻改变的条件可能为加入催化剂；
②若t4时降压，逆反应速率将突然降低，平衡将逆向移动，后续逆反应速率将逐渐降低，直至t5时达到平衡，t6时增大反应物的浓度，t6改变反应物浓度瞬间，甲醇浓度并未改变，因此t6瞬间逆反应速率不变，正反应速率增大，平衡将正向移动，甲醇浓度逐渐上升，逆反应速率将逐渐升高直至达到新平衡，因此图像如图所示：
。
13.
【答案】（1）-442.8kJ/mol
（2）＜ a、b点高于c点说明平衡后升高温度平衡逆向移动，正反应放热 DE
25%
（3）
（4）0.5
【解析】（1）①CH3OH(l)+O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝-637.8kJ/mol
②H2O(g)＝H2O(l) ΔH＝-44.0kJ/mol
③2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝-566.0kJ/mol
①+2×②-得：CH3OH(l)+O2(g)＝CO(g)+2H2O(l)，所以ΔH＝=-442.8kJ/mol，故答案为：-442.8kJ/mol；
（2）①T1＜T2＜T3，则T3时反应速率最大，最先达到平衡状态，a、b点高于c点说明平衡后升高温度平衡逆向移动，正反应放热，ΔH＜0，故答案为：＜；a、b点高于c点说明平衡后升高温度平衡逆向移动，正反应放热；
②CO(g)+2H2(g)＝CH3OH(g)
A．将H2(g)从体系中分离出去，H2(g)浓度减小，平衡逆向移动，CO物质的量增大，CH3OH物质的量减小，减小；B．充入He(g)，使体系压强增大，CO、H2、CH3OH浓度均不变，平衡不移动，不变；C．升高温度，平衡逆向移动，CO物质的量增大，CH3OH物质的量减小，减小；D．缩小容器的体积，压强增大，平衡正向移动，CO物质的量减小，CH3OH物质的量增大，增大；E．再充入1molH2，H2(g)浓度增大，平衡正向移动，CO物质的量减小，CH3OH物质的量增大，增大；故答案为：DE；
③设到达平衡时，CO转化了xmol，则 ，平衡后压强为原来的，则物质的量也变为原来的，即（1-x）+（2-2x）+x=×（1+2），解得x=0.25，所以CO的平衡转化率==25%，故答案为：25%；
（3）a=2，设H2起始物质的量为2mol，CO起始物质的量为1mol，到达平衡时CO转化xmol，则，平衡时甲醇的体积分数为40%，则，解得x=，则平衡时CO、H2、CH3OH的物质的量分别为：mol、mol、mol，则Kp=，故答案为：；
（4）①由图可知，n(O2)/n(CH3OH)＝0.5时，H2的选择性最大，CO、HCHO的选择性较低，则n(O2)/n(CH3OH)＝0.5时，最有利于制H2，故答案为：0.5；
②由图可知，n(O2)/n(CH3OH)＝0.25时，主要生成HCHO，即反应的主要化学方程式为，故答案为：。
14.
【答案】（1）0.6 mol/(L·min) （2）3 （3）BC （4）否 ＜ （5）12.5 （6）否 正
【解析】I．（1）2 min达到平衡，C的浓度为1.2 mol/L，由v(C)==0.6 mol/(L·min)；
（2）2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，则B的反应速率为v(B)==0.2 mol/(L·min)，根据用不同物质表示化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v(B)：v(C)=1：x=0.2 mol/(L·min)：0.6 mol/(L·min)，解得x=3；
（3）A．该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，所以无论反应是否达到平衡状态，体系的压强始终不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，A错误；B．反应前后气体质量会发生变化，若气体密度不再变化，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，B正确；C．气体的物质的量不变，而气体的质量会发生变化，当气体平均相对分子质量不再变化时，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，C正确；D．任何条件下都存在A的消耗速率与B的消耗速率之比为2：1，这都表示反应正向进行，不能据此判断反应是否处于平衡状态，D错误；故合理选项是BC；
II．（4）根据表格数据可知：在800℃时化学平衡常数K=0.9，在固定容器的密闭容器中放入混合物，各物质浓度为c(CO)=0.01mol·L-1，c(H2O)＝0.03 mol·L-1，c(CO2)＝0.01 mol·L-1，c(H2)＝0.05 mol·L-1，此时的浓度商Qc==0.6＞0.5，说明反应未处于平衡状态，由于Qc=0.6＞0.5= K，则反应逆向进行，故反应速率v正＜v逆；
III．（5）对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，反应在2 L密闭容器中进行，若充入1 mol的N2和1 mol的H2，反应达到平衡时H2的物质的量为0.4 mol，反应的H2是0.6 mol，则根据物质反应转化关系可知，反应的N2 是0.2 mol，反应产生NH3是0.4 mol，则平衡时三种气体的物质的量分别是n(N2)=1 mol-0.2 mol=0.8 mol，n(H2)=0.4 mol，n(NH3)=0.4 mol，容器的容积是2 L，所以平衡时物质的平衡浓度分别是：c(N2)=0.4 mol/L，c(H2)=0.2 mol/L，c(NH3)=0.2 mol/L，则该温度下化学平衡常数K==12.5；
（6）在此条件下向另一容积为1 L的恒容容器B中按物质的量分别为2 mol、1 mol、1 mol充入N2、H2、NH3，此时Qc==0.5＜K，说明反应未达到平衡状态，会向着正方向进行。
【点睛】本题考查化学反应速率的计算与比较，平衡状态的判断及平衡常数的应用。掌握化学反应速率和化学平衡常数的含义是计算的关键，会根据浓度商与化学平衡常数的大小判断反应进行的方向，并比较正、你反应速率的大小。当反应达到平衡状态时，用同一物质表示的正、逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化。当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。
15.
【答案】（1）t0～t1 t2～t3 t3～t4 t5～t6
（2）升高温度 使用了催化剂 减小压强
（3）A
（4）
（5）吸热
（6）830
【解析】（1）从平衡状态的本质和特征分析，可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，时间处于t0～t1，t2～t3，t3～t4，t5～t6时间段内，正、逆反应速率相等，说明这些时间段内反应达到平衡状态，故答案为：t0～t1，t2～t3，t3～t4，t5～t6；
（2）由图可知，t1时正、逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，改变条件应为升高温度；t3时正、逆反应速率同等程度的增大，改变条件应为使用了催化剂；t4时正逆反应速率均减小，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，改变条件应为减小压强，故答案为：升高温度；使用了催化剂；减小压强；
（3）随着反应的进行，生成的氨气逐渐增多，氨气的百分含量逐渐增大，反应进行到t0时达到平衡；根据（3）的分析，t1时平衡逆向移动，氨的百分含量减小，t3平衡不移动，t4时平衡逆向移动，氨的百分含量减小，因此氨的百分含量最高的是t0～t1，故答案为：A；
（4）因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，所以K=，故答案为：；
（5）化学平衡常数的大小只与温度有关，升高温度，平衡向吸热的方向移动，由表可知：升高温度，化学平衡常数增大，说明化学平衡正向移动，因此正反应为吸热反应，故答案为：吸热；
（6） c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O)，则K==1.0，对应温度为830℃，故答案为：830。
16.
【答案】（1）2NH4I(s) 2NH3(g)＋ H2(g) + I2(g) ΔH= +(2a + b) kJ·mol－1 K2p1·Kp2 2000(Kpa)2
（2）正向 迅速压缩体积的瞬间，颜色变深，然后颜色逐渐变浅，最终恢复到和原来的颜色一样深 不符合
【解析】（1）已知① ΔH1=+akJ/mol Kp1；
② ΔH2=+bkJ/mol Kp2；
NH4I(s)分解为H2(g)、I2(g)和NH3(g)的热化学反应方程式可由反应①×2+反应②得，故该反应的热化学方程式为：2NH4I(s) 2NH3(g)＋ H2(g) + I2(g) ΔH= +(2a + b) kJ·mol-1；该反应的平衡常数表达式为Kp= K2p1·Kp2；该温度下，向一固定体积密闭容器中，投入足量NH4I固体(忽略体积)，达到化学平衡时，测得P(H2)=5Kpa、P(HI)=40Kpa，根据反应②可知，参与反应的碘化氢，P(HI)=10 Kpa，又反应后P(HI)=40Kpa，则反应①中：P(HI)=50 Kpa，P(NH3)=50Kpa，则达到平衡时，P(H2)=5Kpa、P(HI)=40Kpa，P(NH3)=50Kpa，；
故答案为：2NH4I(s) 2NH3(g)＋ H2(g) + I2(g) ΔH= +(2a + b) kJ·mol－1；K2p1·Kp2；2000(Kpa)2；
（2）在相同温度下，反应达到化学平衡；若缓慢将体积扩大至2V，体系压强减小，反应①正向移动，碘化氢增大，反应②正向移动；若迅速缩小体积至，迅速压缩体积的瞬间，颜色变深，然后颜色逐渐变浅，最终恢复到和原来的颜色一样深；该动作引起的系列颜色变化，从最终结果上来看，不符合勒夏特列原理；故答案为：正向；迅速压缩体积的瞬间，颜色变深，然后颜色逐渐变浅，最终恢复到和原来的颜色一样深；不符合。
17.
【答案】（1）
（2）吸热
（3）b、c
（4）830
（4）40% 25% 逆向进行
【解析】【分析】平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，温度升高平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动；化学平衡状态的特征-正逆反应速率；有关转化率的计算用三段式法；通过Qc与K的比较判断反应向哪个方向进行。
【详解】（1）平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，则K=；故答案为：；
（2）温度升高平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，故答案为：吸热；
（3）a．因该反应为反应前后气体体积不变的反应，故容器中压强不变不能作为平衡状态的判据，故a不符合；
b．c（CO）不变，说明各组分浓度都不变，反应达到平衡状态，故b符合；
c．H2消耗的速率与H2O消耗的速率相等，表明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故c符合；
d．CO2和CO的浓度是否相等，与平衡状态无关，决定于开始加入的多少，故d不符合；
故答案为：bc。
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)c(H2)＝c(CO) c(H2O)，则此时K=1，由表中数据可判断温度为830℃；故答案为：830℃；
（5）830 K时，若起始时c(CO)=2 mol•L-1，c(H2O)=3 mol•L-1，平衡时CO的转化率为60%，则反应中消耗的c(CO)=2mol/L×60%=1.2mol/L，根据方程式知，消耗的c(H2O)=c(CO) (消耗)=1.2mol，水蒸气的转化率=；
将起始时c(H2O)改为6 mol•L﹣1，设消耗的c(H2O)=xmol/L：
，
温度不变化学平衡常数不变，化学平衡常数K==，解得x=1.5，水蒸气的转化率=；
某时刻混合体系中各气体的浓度为c(CO2)＝0.4 mol•L﹣1、c(CO)＝0.6 mol•L﹣1、c(H2O)＝3 mol•L﹣1，c(H2)＝2 mol•L﹣1，浓度商Qc=，Qc>K，则反应正向移动，
故答案为：40%；25%；逆向进行。
【点睛】考查化学平衡计算，明确化学平衡常数计算方法、化学平衡常数与温度关系是解本题关键，会根据浓度商与K的相对大小判断反应方向。
18.
【答案】（1）放热
（2）0.225 mol/(L·min) 75% 30％
（3）CH3OH(l) +O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ∆H=-725.8kJ/mol
（4）4A+2B3C mol·L-1·min-1
【解析】（1）从图分析，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应；
（2）
从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)==0.225mol/(L·min)；
反应达到平衡时CO2的转化率为；
平衡时CH3OH的体积分数为；
（3）已知：①2CH3OH （1）+3O2(g)= 2CO2(g)+4H2O(g) △H1=-1275.6 kJ/mol
②H2O（1）= H2O(g) △H2=+44. 0kJ/mol
根据盖斯定律，由①-②得反应CH3OH(l) +O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ∆H=△H1-△H2=-725.8kJ/mol；
（4）由图象可以看出，反应中A、B的物质的量减少，应为反应物，C的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到t1min时，△n（A）=1mol-4mol=8mol，△n（B）=8mol-4mol=4mol，△n（C）=6mol，则△n（A）：△n（B）：△n（C）=8：4：6=4：2：3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：4A+2B⇌3C；
从开始到t1 min末时，用物质A表示的反应速率为v（A）==mol·L-1·min-1。
化学平衡
一、选择题（共7题）
1.已知同温同压下，下列反应的焓变和平衡常数分别表示为
（1）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H1＝-197kJ/mol K1=a
（2）2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H2＝-144kJ/mol K2=b
（3） NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H3=m kJ/mol K3=c
下列说法正确的是
A．m=-26.5 c2= B．m=-53 c2=
C．m=-26.5 2c=a-b D．m=-53 2c=a-b
2.对于如下反应，其反应过程的能量变化示意图如图：
下列说法正确的是
A．K3＝K1+K2
B．加催化剂，反应①的反应热降低，反应速率加快
C．△H3＝△H1+△H2
D．增大压强，K1减小，K2增大，K3不变
3.某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响，图像如下，下列判断正确的是
A．图d中，若m+n=p，则曲线a一定增大了压强
B．图c是绝热条件下速率和时间的图像，由此说明该反应吸热
C．由图b可知，该反应m+n
4.已知反应X(g)+Y(g)R(g)+Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830℃时，向一个2L的密闭容器中充入0.2molX和0.8molY，反应初始4s内v(X)＝0.005mol/(L·s)。下列说法正确的是
温度/℃
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
A．4s时容器内c(Y)＝0.78mol/L
B．达平衡时，X的转化率为80%
C．反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动
D．1200℃时反应R(g)+Q(g)X(g)+Y(g)的平衡常数K＝0.4
5.一定温度下，向某恒容密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应:A(g)+B(g) C(s)+xD(g) ΔH>0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）。
A．反应在前10min内的平均反应速率v(D)=0.15mol·L-1·min-1
B．该反应的平衡常数表达式为K=
C．若平衡时保持温度不变，压缩容器容积，则平衡向逆反应方向移动
D．反应至15min时，改变的条件是降低温度
6.一密闭容器中充人1mol N2和3mol H2，在一定条件下发生反应N2＋3H22NH3,下列有关说法正确的是（ ）
A．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零
B．当符合3u正(N2)＝u正(H2)时，反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，单位时间消耗amolN2，同时生成3amolH2
D．当N2、H2、NH3的分子数比为1∶3∶2，反应达到平衡状态
7.重庆一中化学组张长林老师说：“昨天才讲了，你怕不得错哟”。反应N2(g)+3H2(g)2ΝΗ3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1，在反应过程中，正反应速率随条件改变的变化如图，下列说法错误的是（ ）
A．t1时增大了生成物浓度
B．t2时降低了温度
C．t2时减少了压强
D．t3时使用了催化剂
二、非选择题（共11题）
8.I 可逆反应：，试根据图回答：
的转化率表示为、A的含量表示为
（1）压强______填或；
（2）计量系数______填或；
（3）温度______填或。
II 在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：，其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示，回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=____________。
（2）该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
（3）某温度下，平衡浓度符合下式：，试判断此时的温度为________℃。该温度下加入1molCO2(g)和1molH2(g)，充分反应，达到平衡时，CO2的转化率为___________。
（4）800℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol/L，c(H2)为1.5mol/L，c(CO)为1mol/L，c(H2O)为3mol/L，则反应________(填“正向进行”“逆向进行”或“处于平衡状态”)。
9.近年来，雾霾已经给人类的生产生活带来了极大的危害。据分析，雾霾主要成分为灰尘、SO2、NOx、有机碳氢化合物等粒子。据研究，烟气脱硝是治理雾霾的方法之一。
Ⅰ．可用氨气作为脱硝剂，其脱硝原理是NH3与NO反应生成两种无毒的物质。
已知：①2NO(g)=N2(g)+O2(g) △H=akJ•mol-1
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=bkJ•mol-1
（1）写出该氨气脱硝反应的热化学反应方程式：_________。
（2）已知反应②在高温时自发，低温时非自发，则b______0(假设各物质在反应过程中状态均不发生变化，且均为气态)。(填“＜”或“＞”或“无法确定”)
Ⅱ．臭氧也是理想的烟气脱硝剂，其脱硝的反应之一为：2NO2(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g)，不同温度下，在两个恒容容器中发生该反应，相关信息如下表及图所示，回答下列问题：
容器
甲
乙
容积/L
1
1
温度/K
T1
T2
起始充入量
1molO3和2molNO2
1molO3和2molNO2
（3）T1_____T2(填“＜”或“＞”或“无法确定”)，该反应的△H______0(填“＜”“＞”)
（4）在恒温恒容条件下，下列条件能够证明该反应已经达到平衡的是______。
a．混合气体密度不再改变 b．消耗2nmolNO2的同时，消耗了nmolO3 c．O2浓度不再改变 d．混合气体的平均相对分子质量不再改变 e．容器内混合气体压强不再改变 f．2υ正(NO2)=υ逆(O2)
（5）其他条件一定，且反应时间相同，NO2的转化率与温度、压强的关系如图所示。据此，回答下列问题：
②p1______p2，(填“＜”或“＞”或“无法确定”)；
②a点的正逆反应速率的关系为：υa正______υa逆(填“＜”或“＞”或“无法确定”)
10.雾霾严重危害人类健康和生态环境，开发稳定高效的脱硫脱硝工艺是当前国内外研究的热点。
（1）天然气中含有的微量H2S会腐蚀管道和设备，在1200℃下进行脱硫处理，H2S会被氧气氧化为SO2，并产生水蒸气。
化学键
H-S
O=O
H-O
SO2中共价键
键能/(kJ▪mol-1)
339
498
464
1083
请写出该反应的热化学方程式：__________________。
（2）利用 NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝，将NO、SO2氧化为硝酸和硫酸而除去。在温度一定时，、溶液pH对脱硫脱硝的影响如下图所示：
①从图a和图b中可知脱硫脱硝最佳是_______、最佳pH是________。
②图b中SO2的去除率随pH的增大而增大，而NO的去除率在pH＞5.5时反而减小，请解释NO去除率减小的可能原因___________________。
（3）臭氧也是理想的烟气脱硝剂，其脱硝的反应之一为 2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，不同温度下，在体积为1 L的甲、乙两个恒容密闭容器中均充入l mol O3和2 mol NO2，相关信息如下图所示，请回答下列问题：
①0~15 min内乙容器中反应的平均速率：v(NO2)=__________。(保留2位有效数字)
②下列措施能提高容器乙中 NO2转化率的是________(填字母标号)
A．向容器中充入氦气，增大容器的压强
B．升高容器的温度
C．向容器中再充人一定量的 NO2
D．向容器中再充入l mol O3和2 mol NO2
11.CH4-CO2催化重整可以得到合成气(CO和H2)，有利于减少温室效应。催化重整时还存在以下反应：
积碳反应：CH4(g)＝C(s)+2H2(g) △H＝+75kJ·mol-1
消碳反应：CO2(g)+C(s)＝2CO(g) △H＝+172kJ·mol-1
回答下列问题：
（1）写出CH4-CO2催化重整反应的热化学方程式_____________。
（2）在刚性容器中，当投料比＝1.0时，CO2的平衡转化率(α)与温度(T)、初始压强(p)的关系如图所示。
①由图可知：压强p1__________2MPa(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②当温度为T3、压强为2MPa时，A点的v正______v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③起始时向容器中加入1mol CH4和1mol CO2，根据图中点B(T4，0.5)，计算该温度时反应的平衡常数Kp＝_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
（3）在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。
①在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)，pb(CO2)，pc(CO2)从大到小的顺序为_________。
②_________(填“增大”或“减小”)投料比有助于减少积碳。
12.甲醇是重要的有机化工原料，目前世界甲醇年产量超过2.1×107吨，在能源紧张的今天，甲醇的需求也在增大。
甲醇的合成方法是：i.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.1kJ·mol-1
另外：ii.2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0kJ·mol-1
iii.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572.0kJ·mol-1
若混合气体中有二氧化碳存在时，还发生下列反应：
iv.CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH=+41.1kJ·mol-1
（1）甲醇的燃烧热为_______kJ·mol-1。
（2）若反应在密闭恒容绝热容器中进行，反应(ⅳ)对合成甲醇反应中CO的转化率的影响是______。
a.增大 b.减小 c.无影响 d.无法判断
（3）如图是温度、压强与反应(ⅰ)中CO转化率的关系：
①由图像可知，较低温度时，CO转化率对______(选填“温度”或“压强”)敏感。
②由图像可知，温度越低，压强越大，CO转化率越高，但实际生产往往采用300～400℃和10MPa的条件，其原因是______。
（4）在一容积为2L的密闭容器内加入2mol的CO和6mol的H2，在一定条件下发生反应i。该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示：
①由图可知反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而在t2、t8时都改变了条件，试判断t8时改变的条件可能是__________。
②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曲线__________。
13.碳及其化合物与人类工农业生产、生活紧密相关。如甲醇就是一种重要的化工原料。
（1）已知：
①CH3OH(l)+O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝-637.8kJ/mol
②H2O(g)＝H2O(l) ΔH＝-44.0kJ/mol
③2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝-566.0kJ/mol
则CH3OH(l)+O2(g)＝CO(g)+2H2O(l) ΔH＝______。
（2）在容积为2L的密闭容器中，投入1molCO和2molH2，在不同条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)＝CH3OH(g) ΔH，在a、b、c三个密闭容器中分别充入1molCO(g)和2molH2(g)，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3(依次升高)且恒定不变，测得反应均进行相同时间时CH3OH(g)的浓度如下图所示
①该反应的ΔH_____0(填“＞”、“＜”或“＝”)；判断理由是______。
②下列措施能使该反应的平衡体系中增大的是_____(填字母)。
A．将H2(g)从体系中分离出去
B．充入He(g)，使体系压强增大
C．升高温度
D．缩小容器的体积
E．再充入1molH2
③在一定条件下5min后达到平衡状态，压强为原来的。从开始到平衡，CO的平衡转化率为___。
（3）在T℃时，起始压强为100kPa的恒温恒压条件下，平衡时CH3OH的体积分数随起始投料的变化如图所示，则a=2，用平衡压强(该物质的物质的量分数×总压强)代替平衡浓度，则T℃时，该反应的Kp=________。
（4）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种：其中一种是甲醇部分氧化法。在一定温度下，以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时，原料气比例对反应的选择性(选择性越大，表示生成的该物质越多)的影响关系如图所示。
①n(O2)/n(CH3OH)＝_________时，有利于制H2。
②当n(O2)/n(CH3OH)＝0.25时，CH3OH与O2发生的主要反应方程式为_________。
14.I．恒温恒容下，将2 mol气体A和2 mol气体B通入体积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)，2 min后反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为1.2 mol/L。
（1）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为_____________。
（2）x=________。
（3）下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志是_________(填字母)。
A．压强不再变化
B．气体密度不再变化
C．气体平均相对分子质量不再变化
D．A的消耗速率与B的消耗速率之比为2：1
II．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数K与温度T的关系如下：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
（4）800℃在固定容器的密闭容器中放入混合物，各物质浓度为c(CO)=0.01mol·L-1，c(H2O)＝0.03 mol·L-1，c(CO2)＝0.01 mol·L-1，c(H2)＝0.05 mol·L-1，此时刻________(填“是”、“否”或“不能确定”)为平衡状态，此时v正________v逆(填“＝”、“＞”、“＜”或“不能确定”)。
III．恒温下，在容积为2 L的恒容密闭容器A中通入1 mol N2与1 mol H2的混合气体，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氢气的物质的量为0.4 mol。
（5）计算此温度时该反应的K值为________。
（6）若在此温度下，向另一容积为1 L的恒容密闭容器B中按物质的量分别为2 mol、1 mol、1 mol充入N2、H2、NH3，此时，该反应是否处于平衡状态________(填“是”或“否”)，此时若没有达到平衡，反应应向________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
15.I．一密闭体系中发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，如图是某一时间段内反应速率与时间的关系曲线图。请回答下列问题：
（1）处于平衡状态的时间段有：________、________、________、________。
（2）t1、t3、t4时刻体系中分别发生变化的条件是____、____、_____。
（3）下列各时间段中，氨的百分含量最高的是________。
A．t0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t5～t6
II．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度T的关系如下表所示:
T(℃)
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
（4）该反应的化学平衡常数表达式为K=__________。
（5）该反应为__________(填“吸热”或“放热”)反应。
（6）某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O)，试判断此时的温度为________℃。
16.已知①NH4I(s)NH3(g)+HI(g) ΔH1=+akJ/mol Kp1；
②2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH2=+bkJ/mol Kp2。
在某温度下，向一固定体积密闭容器中，投入足量NH4I固体(忽略体积)，达到化学平衡时，测得P(H2)=5Kpa、P(HI)=40Kpa，请填写以下空白：
（1）请写出NH4I(s)分解为H2(g)、I2(g)和NH3(g)的热化学反应方程式__(系数最简整数比)。该反应的平衡常数表达式为Kp=__(用Kp1和Kp2表示)；该温度下，Kp1为___。
（2）在相同温度下，在如图的装置中达到化学平衡。
若缓慢将体积扩大至2V，反应②向__移动(填“正向”、“逆向”或“不”)；若迅速缩小体积至，体系颜色变化情况__(提示：瞬间、过程、最终)。该动作引起的系列颜色变化，从最终结果上来看，__勒夏特列原理(填“符合”或“不符合”)。
17.在容积固定的密闭容器中，发生反应CO (g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)，化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K =______________；
（2）该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”。)
（3）能判断该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
a．容器中总压强不变
b．混合气体中c(CO)不变
c．H2消耗的速率与H2O消耗的速率相等
d．c(CO2)= c(CO)
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________℃。
（5）830℃ 时：若起始时c(CO)＝2 mol•L﹣1，c(H2O)＝3 mol•L﹣1，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为_______。若只将起始时c(H2O)改为6 mol•L﹣1，则水蒸气的转化率为_______。某时刻混合体系中各气体的浓度为c(CO2)＝0.4 mol•L﹣1、c(CO)＝0.6 mol•L﹣1、c(H2O)＝3 mol•L﹣1，c(H2)＝2 mol•L﹣1请判定该体系中反应进行的方向：_______(填“正向进行”“逆向进行”或“达到平衡”)。
18.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)，下图表示该反应过程中能量的变化。
（1）该反应为_________反应(“吸热”或“放热”)。
（2）在体积为1 L的密闭容器中，充入1 molCO2和3 mo1H2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=______。反应达到平衡时CO2的转化率为_________。平衡时CH3OH的体积分数为_______。
（3）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。已知在常温常压下：
①2CH3OH （1）+3O2(g)= 2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1275.6 kJ/mol
②H2O（1）= H2O(g) △H=+44. 0kJ/mol
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式__________。
（4）某温度时，在VL密闭容器中，A、B、C三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，该反应的化学方程式为_______, 用A物质表示的反应速率是______。
【参考答案及解析】
一、选择题
1.
【答案】A
【解析】（1）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H1＝-197kJ/mol K1=a
（2）2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H2＝-144kJ/mol K2=b
（3） NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H3=m kJ/mol K3=c
根据盖斯定律可知，将=（3），则△H3 =，即2m= −197−(−144)，解得m=-26.5；
由平衡常数的表达式可知，K与化学计量数呈幂次方的关系，方程式相加即平衡常数相乘，方程式相减即平衡常数相除，故c2= ；
答案选A。
【点睛】盖斯定律的使用方法：①写出目标方程式；②确定“过渡物质”(要消去的物质)；③用消元法逐一消去“过渡物质”。
2.
【答案】C
【解析】A. 依据化学平衡常数的计算表达式列式计算分析，K3==K2×K1，故A错误；
B. 催化剂改变反应速率，但不改变化学平衡和反应焓变，加催化剂，反应①的反应热不变，反应速率加快，故B错误；
C. 已知：
①A（g）B（g）+C（g）△H1
②B（g）+C（g）D（g）△H2
③A（g）D（g）△H3
依据盖斯定律①+②得到反应③的△H3=△H1+△H2，故C正确；
D. 平衡常数随温度变化，增大压强不改变平衡常数，平衡常数都不变，故D错误；
故答案选C。
3.
【答案】D
【解析】A．图d中，若m+n=p，该反应为气体体积不变的反应，图中a、b平衡状态相同，则a曲线可能使用了催化剂或增大压强，故A错误；
B．图c是绝热条件下速率和时间的图像，可知最初随着反应进行，温度升高，速率加快，则说明此反应为放热反应，故B错误；
C．由图b可知，相同温度下，压强越大对应C%含量高，则增大压强平衡正向移动，则m+n＞p，故C错误；
D．由图a可知，T1先达到平衡，且T1对应C%含量低，则T1>T2，升高温度平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，故D正确；
故答案为D。
4.
【答案】B
【解析】A. v (X)＝0.005 mol/(L·s)，则v (Y)＝0.005 mol/(L·s)，4s内Y的减少量为0.02 mol/L，4 s时容器内c(Y)＝-0.02mol/L=0.38 mol/L，A项错误；
B. 830℃达平衡时，平衡常数为1，应有c(X)·c(Y)=c(R)· c(Q)，设有a mol/L的X参与反应，则消耗Y为a mol/L，生成Q和R分别都为a mol/L，(0.1-a)(0.4-a)=a2，a=0.08mol/L，，转化率为80%，B项正确；
C. 反应达平衡后，升高温度，平衡常数减小，平衡逆向移动，C项错误；
D. 1200℃时反应R(g)＋Q(g) X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝=2.5，D项错误；
答案选B。
5.
【答案】D
【解析】A．由图象可知，10min时到达平衡，平衡时D的浓度变化量为：3.0mol/L−0=3.0mol/L，则v(D)==0.3mol⋅L−1⋅min−1，故A错误；
B．由图可知，平衡时A. D的浓度变化量分别为1.5mol/L、3mol/L，故1:x=1.5mol/L:3mol/L，所以x=2，C是固体，浓度是一个常数，不代入平衡表达式中，可逆反应A(g)+B(g)⇌C(s)+xD(g)的平衡常数表达式K=，故B错误；
C．由图可知，平衡时A、D的浓度变化量分别为1.5mol/L、3mol/L，故1：x=1.5mol/L：3mol/L，所以x=2，反应前后气体的体积不变，增大压强平衡不移动，故C错误；
D．由图可知，改变条件瞬间，反应混合物的浓度不变，平衡向逆反应移动，该反应正反应为吸热反应，故改变条件应是降低温度，故D正确；
答案选D。
6.
【答案】C
【解析】A.在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，A不正确；
B.选项B中3v正(N2)＝v正(H2)时，反应速率的方向是相同的，速率之比是相应的化学计量数之比，因此B中的关系始终是成立，不能判定反应是否达到平衡状态，B不正确；
C.单位时间消耗amolN2，同时生成3amolH2，二者的反应速率的方向相反，且满足反应速率之比是相应的化学计量数之比，反应达到平衡状态，C正确；
D.平衡时，各种物质的浓度不再发生变化，但N2、H2、NH3的分子数比不一定为1：3：2，D不正确；
答案选C。
【点睛】考查可逆反应平衡状态的判断点评：该题是中等难度的试题，也是高考中的常见题型和考点。试题基础性强，难易适中，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力；该题的关键是明确平衡状态的特点、特征，然后结合具体的可逆反应灵活运用即可。
7.
【答案】C
【解析】A．t1时正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡逆向移动，根据时间速率图像可知，反应速率瞬间不变，则为增大了生成物浓度，A正确；
BC．t2时正反应速率减小，平衡正向移动，反应速率瞬间减小，则应为降低了温度或增大压强，B正确，C错误；
D．t3时刻，平衡不移动，使用了催化剂，故D正确；
故答案选：C。
二、非选择题
8.
【答案】＜ ＜ ＞ 放热 830℃ 50% 逆向进行
【解析】I.（1）由图A可知，P2较先达到平衡状态，则P2＞P1，故答案为：＜；
（2）P2＞P1，压强越大，A的转化率越低，说明增大压强平衡向逆方向移动，则(a+b)比(c+d)小，故答案为：＜；
（3）由图B可知t1先达到平衡状态，则t1＞t2，故答案为：＞；
II．（1），反应的平衡常数K=，故答案为：；
（2）图表中平衡常数随温度升高，平衡常数减小，平衡逆向进行，正反应是放热反应；故答案为：放热；
（3）某温度下，平衡浓度符合下式：，即K=1，由表格中数据可知此时温度为：830℃；该温度下加入1molCO2(g)和1molH2(g)，充分反应，达到平衡，三段式如下：
K===1，解得x=0.5，故CO2的转化率为；
故答案为：830℃；50%；
（4）800℃，固定容器的密闭容器中，放入混合物，其始浓度为c(CO2)=2mol/L，c(H2)=1.5mol/L，c(CO)=1mol/L，c(H2O)=3mol/L，Qc==>K=0.9，故反应逆向进行，故答案为：逆向进行。
【点睛】注意把握图象曲线的变化趋势，结合温度、压强对平衡移动的影响分析；化学平衡有关计算主要采用三段式，主要是平衡常数影响因素和计算分析，掌握基础是关键。
9.
【答案】（1）
（2）>
（3）< <
（4）cde
（5）> >
【解析】【分析】按盖斯定律可以计算热化学方程式；平衡状态的判断方法有：①对同一个物质而言正反应速率和逆反应速率相等，如υ正(O2)= υ逆(O2)，若选用不同物质的速率，则如不同物质的正反应和逆反应速率等于化学计量数之比，如2NO2(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g)中，υ正(NO2)= 2υ逆(O2)，则说明已平衡，②各成分的含量、也可以是物质的量或浓度保持定值、不再改变了，③选定的某个物理量，一开始会随着反应的发生而变化，而当这个量不再改变的时候，就达到化学平衡状态；从提供的表格、化学平衡的图象中提取数据和必要的信息，结合勒夏特列原理，“先拐先平”原则解答；
【详解】Ⅰ. （1）已知：①2NO(g)=N2(g)+O2(g) H=akJ•mol-1，②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) H =bkJ•mol-1按盖斯定律知：得到该氨气脱硝反应的热化学反应方程式： ；
（2） 已知反应②S>0，满足在高温时自发，低温时非自发，则b>0；
Ⅱ.（3）由图知，T1达到平衡时间长、速率慢，T2时达到平衡时间段、速率快，则T1
（5）①图象分析，一定温度下，压强越大，平衡正向进行NO2的转化率增大，p1>p2；
②图象分析可知，压强都是p2时，b点才是在相同时间达到平衡的点，a点由于温度较b点低，所以没有达到平衡，K>Qc，所以a点的正逆反应速率的关系为：υa正>υa逆。
10.
【答案】（1）2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H= -1172 kJ▪mol-1
（2）6：1 5.5~6.0 pH＞5.5以后，随着pH增大，NO的还原性降低；或H2O2和NaClO2 氧化性减弱，不能将NO氧化为硝酸
（3）0.053 mol·L-1·min-1 D
【解析】（1）由题意可知，2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)，△H=反应物键能总和-生成物键能总和=(2×2×339+3×498-464×2×2-2×1083)kJ▪mol-1=-1172 kJ▪mol-1；
（2）①脱硫脱硝去除率最高时脱硫脱硝最佳，由图可知=6：1时最佳，pH在5.5～6.0是NO、SO2 去除率最高的位置；
②NO、SO2氧化为硝酸和硫酸而除去，NO的去除率在 pH＞5.5 时反而减小，可能在此条件下pH＞5.5以后，随着pH增大，NO的还原性减弱，或H2O2和NaClO2 氧化性减弱，不能将NO氧化为硝酸；
（3）①由图中数据可知△c(N2O5)=0.4 mol•L-1，根据v(N2O5)=≈0.027 mol•L-1•min-1，根据化学方程式化学速率之比等于化学计量数之比，则v(NO2)=2v(N2O5)=2×0.027 mol•L-1•min-1=0.053 mol•L-1•min-1；
②A．向容器中充入氦气，增大容器的压强，但各物质的浓度不变，平衡不移动，则NO2 转化率不变，A错误；B．由图可知，乙容器先达到平衡，说明乙容器中温度高于甲容器，升高温度c(N2O5)降低，说明升高温度化学平衡逆向移动，则NO2 转化率减小，B错误；C．向容器中再充入一定量的 NO2，平衡正向移动，由于转化量增大的倍数小于起始时NO2物质的量增大的倍数，因此NO2 转化率减小，C错误；D．向容器中再充入 l mol O3 和2 mol NO2，相当于增大压强，该反应是气体体积减小的反应，增大压强，化学平衡正向移动，则NO2转化率增大，D正确；故答案为D。
11.
【答案】（1）CH4(g)+CO2=2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ·mol-1
（2）小于 小于
（3）pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2) 减小
【解析】（1） ①CH4(g)＝C(s)+2H2(g) △H＝+75 kJ·mol-1，②CO2(g)+C(s)＝2CO(g) △H＝+172 kJ·mol-1，根据盖斯定律分析，有①+②得热化学方程式为：CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) H=+172 kJ·mol-1+75 kJ·mol-1＝+247kJ·mol-1；
（2）①在相同温度下，p1压强下的二氧化碳的转化率比2 MPa时高，说明平衡正向移动，结合方程式CH4(g)+CO2=2CO(g)+2H2(g)，说明p1小于2 MPa；
②当温度为T3、压强为2 MPa时，A点的二氧化碳的转化率比平衡时高，说明此时反应向逆向移动，则正反应速率低于逆反应速率；
③结合方程式计算：
平衡常数为；
（3）①在一定温度下，相同时间内，沉积的碳越多，则沉积碳生成速率越快，根据v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5 (k为速率常数)知，p(CH4)一定时，沉积碳生成速率与二氧化碳压强成反比，根据图知，积碳量a>b>c，则pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)；
②根据v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5 (k为速率常数)知，p(CH4)一定时，沉积碳生成速率与二氧化碳压强成反比，增大二氧化碳的压强，沉积碳的生成速率越小，即减少投料比，有助于减少积碳。
12.
【答案】（1）764.9
（2）d
（3）温度 温度较低，反应速率慢，不利于甲醇的合成；压强较高，消耗能量越多，对设备的要求越高
（4）加入了催化剂
【解析】（1）甲醇的燃烧热指1mol甲醇完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)所放出的能量，已知：i.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH= -90.1kJ·mol-1，ii.2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH= -566.0kJ·mol-1，iii.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH= -572.0kJ·mol-1，根据盖斯定律，ii×+ iii- i可得CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=[(-566.0)×+(-572.0)-( -90.1)]kJ·mol-1= -764.9 kJ·mol-1；
（2）在密闭恒容绝热容器中进行CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH= -90.1kJ·mol-1，随着反应的进行，气体的温度逐渐升高，一氧化碳的转化率减小，但反应（iv）为吸热反应，又能够使温度降低，有利于提高一氧化碳的转化率，因此无法判断反应（iv）对合成甲醇反应中CO的转化率的影响，故选d；
（3）①由图像可知，不管压强多大，只要温度较低，则转化率均较高，故转化率对温度较敏感；
②一般情况下，化学反应速率与温度和压强呈正比，由图像可知，温度越低，压强越大，CO转化率越高，但实际生产往往采用300～400℃和10MPa的条件，若温度较低，化学反应速率较低，不利于工业合成效率，因此采用300～400℃合成提高生产效率，虽然CO转化率随压强增大而升高，但随着压强的增大，对合成仪器的抗压要求越高，并且耗能也越高，因此采用10MPa的原因是控制成本；
（4）①由图像可知，t8时刻，逆反应速率上升，并且后续未发生突变，因此t8时刻改变的条件增加了化学反应速率且不影响化学平衡，故t8时刻改变的条件可能为加入催化剂；
②若t4时降压，逆反应速率将突然降低，平衡将逆向移动，后续逆反应速率将逐渐降低，直至t5时达到平衡，t6时增大反应物的浓度，t6改变反应物浓度瞬间，甲醇浓度并未改变，因此t6瞬间逆反应速率不变，正反应速率增大，平衡将正向移动，甲醇浓度逐渐上升，逆反应速率将逐渐升高直至达到新平衡，因此图像如图所示：
。
13.
【答案】（1）-442.8kJ/mol
（2）＜ a、b点高于c点说明平衡后升高温度平衡逆向移动，正反应放热 DE
25%
（3）
（4）0.5
【解析】（1）①CH3OH(l)+O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝-637.8kJ/mol
②H2O(g)＝H2O(l) ΔH＝-44.0kJ/mol
③2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝-566.0kJ/mol
①+2×②-得：CH3OH(l)+O2(g)＝CO(g)+2H2O(l)，所以ΔH＝=-442.8kJ/mol，故答案为：-442.8kJ/mol；
（2）①T1＜T2＜T3，则T3时反应速率最大，最先达到平衡状态，a、b点高于c点说明平衡后升高温度平衡逆向移动，正反应放热，ΔH＜0，故答案为：＜；a、b点高于c点说明平衡后升高温度平衡逆向移动，正反应放热；
②CO(g)+2H2(g)＝CH3OH(g)
A．将H2(g)从体系中分离出去，H2(g)浓度减小，平衡逆向移动，CO物质的量增大，CH3OH物质的量减小，减小；B．充入He(g)，使体系压强增大，CO、H2、CH3OH浓度均不变，平衡不移动，不变；C．升高温度，平衡逆向移动，CO物质的量增大，CH3OH物质的量减小，减小；D．缩小容器的体积，压强增大，平衡正向移动，CO物质的量减小，CH3OH物质的量增大，增大；E．再充入1molH2，H2(g)浓度增大，平衡正向移动，CO物质的量减小，CH3OH物质的量增大，增大；故答案为：DE；
③设到达平衡时，CO转化了xmol，则 ，平衡后压强为原来的，则物质的量也变为原来的，即（1-x）+（2-2x）+x=×（1+2），解得x=0.25，所以CO的平衡转化率==25%，故答案为：25%；
（3）a=2，设H2起始物质的量为2mol，CO起始物质的量为1mol，到达平衡时CO转化xmol，则，平衡时甲醇的体积分数为40%，则，解得x=，则平衡时CO、H2、CH3OH的物质的量分别为：mol、mol、mol，则Kp=，故答案为：；
（4）①由图可知，n(O2)/n(CH3OH)＝0.5时，H2的选择性最大，CO、HCHO的选择性较低，则n(O2)/n(CH3OH)＝0.5时，最有利于制H2，故答案为：0.5；
②由图可知，n(O2)/n(CH3OH)＝0.25时，主要生成HCHO，即反应的主要化学方程式为，故答案为：。
14.
【答案】（1）0.6 mol/(L·min) （2）3 （3）BC （4）否 ＜ （5）12.5 （6）否 正
【解析】I．（1）2 min达到平衡，C的浓度为1.2 mol/L，由v(C)==0.6 mol/(L·min)；
（2）2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，则B的反应速率为v(B)==0.2 mol/(L·min)，根据用不同物质表示化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v(B)：v(C)=1：x=0.2 mol/(L·min)：0.6 mol/(L·min)，解得x=3；
（3）A．该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，所以无论反应是否达到平衡状态，体系的压强始终不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，A错误；B．反应前后气体质量会发生变化，若气体密度不再变化，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，B正确；C．气体的物质的量不变，而气体的质量会发生变化，当气体平均相对分子质量不再变化时，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，C正确；D．任何条件下都存在A的消耗速率与B的消耗速率之比为2：1，这都表示反应正向进行，不能据此判断反应是否处于平衡状态，D错误；故合理选项是BC；
II．（4）根据表格数据可知：在800℃时化学平衡常数K=0.9，在固定容器的密闭容器中放入混合物，各物质浓度为c(CO)=0.01mol·L-1，c(H2O)＝0.03 mol·L-1，c(CO2)＝0.01 mol·L-1，c(H2)＝0.05 mol·L-1，此时的浓度商Qc==0.6＞0.5，说明反应未处于平衡状态，由于Qc=0.6＞0.5= K，则反应逆向进行，故反应速率v正＜v逆；
III．（5）对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，反应在2 L密闭容器中进行，若充入1 mol的N2和1 mol的H2，反应达到平衡时H2的物质的量为0.4 mol，反应的H2是0.6 mol，则根据物质反应转化关系可知，反应的N2 是0.2 mol，反应产生NH3是0.4 mol，则平衡时三种气体的物质的量分别是n(N2)=1 mol-0.2 mol=0.8 mol，n(H2)=0.4 mol，n(NH3)=0.4 mol，容器的容积是2 L，所以平衡时物质的平衡浓度分别是：c(N2)=0.4 mol/L，c(H2)=0.2 mol/L，c(NH3)=0.2 mol/L，则该温度下化学平衡常数K==12.5；
（6）在此条件下向另一容积为1 L的恒容容器B中按物质的量分别为2 mol、1 mol、1 mol充入N2、H2、NH3，此时Qc==0.5＜K，说明反应未达到平衡状态，会向着正方向进行。
【点睛】本题考查化学反应速率的计算与比较，平衡状态的判断及平衡常数的应用。掌握化学反应速率和化学平衡常数的含义是计算的关键，会根据浓度商与化学平衡常数的大小判断反应进行的方向，并比较正、你反应速率的大小。当反应达到平衡状态时，用同一物质表示的正、逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化。当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。
15.
【答案】（1）t0～t1 t2～t3 t3～t4 t5～t6
（2）升高温度 使用了催化剂 减小压强
（3）A
（4）
（5）吸热
（6）830
【解析】（1）从平衡状态的本质和特征分析，可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，时间处于t0～t1，t2～t3，t3～t4，t5～t6时间段内，正、逆反应速率相等，说明这些时间段内反应达到平衡状态，故答案为：t0～t1，t2～t3，t3～t4，t5～t6；
（2）由图可知，t1时正、逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，改变条件应为升高温度；t3时正、逆反应速率同等程度的增大，改变条件应为使用了催化剂；t4时正逆反应速率均减小，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，改变条件应为减小压强，故答案为：升高温度；使用了催化剂；减小压强；
（3）随着反应的进行，生成的氨气逐渐增多，氨气的百分含量逐渐增大，反应进行到t0时达到平衡；根据（3）的分析，t1时平衡逆向移动，氨的百分含量减小，t3平衡不移动，t4时平衡逆向移动，氨的百分含量减小，因此氨的百分含量最高的是t0～t1，故答案为：A；
（4）因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，所以K=，故答案为：；
（5）化学平衡常数的大小只与温度有关，升高温度，平衡向吸热的方向移动，由表可知：升高温度，化学平衡常数增大，说明化学平衡正向移动，因此正反应为吸热反应，故答案为：吸热；
（6） c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O)，则K==1.0，对应温度为830℃，故答案为：830。
16.
【答案】（1）2NH4I(s) 2NH3(g)＋ H2(g) + I2(g) ΔH= +(2a + b) kJ·mol－1 K2p1·Kp2 2000(Kpa)2
（2）正向 迅速压缩体积的瞬间，颜色变深，然后颜色逐渐变浅，最终恢复到和原来的颜色一样深 不符合
【解析】（1）已知① ΔH1=+akJ/mol Kp1；
② ΔH2=+bkJ/mol Kp2；
NH4I(s)分解为H2(g)、I2(g)和NH3(g)的热化学反应方程式可由反应①×2+反应②得，故该反应的热化学方程式为：2NH4I(s) 2NH3(g)＋ H2(g) + I2(g) ΔH= +(2a + b) kJ·mol-1；该反应的平衡常数表达式为Kp= K2p1·Kp2；该温度下，向一固定体积密闭容器中，投入足量NH4I固体(忽略体积)，达到化学平衡时，测得P(H2)=5Kpa、P(HI)=40Kpa，根据反应②可知，参与反应的碘化氢，P(HI)=10 Kpa，又反应后P(HI)=40Kpa，则反应①中：P(HI)=50 Kpa，P(NH3)=50Kpa，则达到平衡时，P(H2)=5Kpa、P(HI)=40Kpa，P(NH3)=50Kpa，；
故答案为：2NH4I(s) 2NH3(g)＋ H2(g) + I2(g) ΔH= +(2a + b) kJ·mol－1；K2p1·Kp2；2000(Kpa)2；
（2）在相同温度下，反应达到化学平衡；若缓慢将体积扩大至2V，体系压强减小，反应①正向移动，碘化氢增大，反应②正向移动；若迅速缩小体积至，迅速压缩体积的瞬间，颜色变深，然后颜色逐渐变浅，最终恢复到和原来的颜色一样深；该动作引起的系列颜色变化，从最终结果上来看，不符合勒夏特列原理；故答案为：正向；迅速压缩体积的瞬间，颜色变深，然后颜色逐渐变浅，最终恢复到和原来的颜色一样深；不符合。
17.
【答案】（1）
（2）吸热
（3）b、c
（4）830
（4）40% 25% 逆向进行
【解析】【分析】平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，温度升高平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动；化学平衡状态的特征-正逆反应速率；有关转化率的计算用三段式法；通过Qc与K的比较判断反应向哪个方向进行。
【详解】（1）平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，则K=；故答案为：；
（2）温度升高平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，故答案为：吸热；
（3）a．因该反应为反应前后气体体积不变的反应，故容器中压强不变不能作为平衡状态的判据，故a不符合；
b．c（CO）不变，说明各组分浓度都不变，反应达到平衡状态，故b符合；
c．H2消耗的速率与H2O消耗的速率相等，表明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故c符合；
d．CO2和CO的浓度是否相等，与平衡状态无关，决定于开始加入的多少，故d不符合；
故答案为：bc。
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)c(H2)＝c(CO) c(H2O)，则此时K=1，由表中数据可判断温度为830℃；故答案为：830℃；
（5）830 K时，若起始时c(CO)=2 mol•L-1，c(H2O)=3 mol•L-1，平衡时CO的转化率为60%，则反应中消耗的c(CO)=2mol/L×60%=1.2mol/L，根据方程式知，消耗的c(H2O)=c(CO) (消耗)=1.2mol，水蒸气的转化率=；
将起始时c(H2O)改为6 mol•L﹣1，设消耗的c(H2O)=xmol/L：
，
温度不变化学平衡常数不变，化学平衡常数K==，解得x=1.5，水蒸气的转化率=；
某时刻混合体系中各气体的浓度为c(CO2)＝0.4 mol•L﹣1、c(CO)＝0.6 mol•L﹣1、c(H2O)＝3 mol•L﹣1，c(H2)＝2 mol•L﹣1，浓度商Qc=，Qc>K，则反应正向移动，
故答案为：40%；25%；逆向进行。
【点睛】考查化学平衡计算，明确化学平衡常数计算方法、化学平衡常数与温度关系是解本题关键，会根据浓度商与K的相对大小判断反应方向。
18.
【答案】（1）放热
（2）0.225 mol/(L·min) 75% 30％
（3）CH3OH(l) +O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ∆H=-725.8kJ/mol
（4）4A+2B3C mol·L-1·min-1
【解析】（1）从图分析，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应；
（2）
从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)==0.225mol/(L·min)；
反应达到平衡时CO2的转化率为；
平衡时CH3OH的体积分数为；
（3）已知：①2CH3OH （1）+3O2(g)= 2CO2(g)+4H2O(g) △H1=-1275.6 kJ/mol
②H2O（1）= H2O(g) △H2=+44. 0kJ/mol
根据盖斯定律，由①-②得反应CH3OH(l) +O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ∆H=△H1-△H2=-725.8kJ/mol；
（4）由图象可以看出，反应中A、B的物质的量减少，应为反应物，C的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到t1min时，△n（A）=1mol-4mol=8mol，△n（B）=8mol-4mol=4mol，△n（C）=6mol，则△n（A）：△n（B）：△n（C）=8：4：6=4：2：3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：4A+2B⇌3C；
从开始到t1 min末时，用物质A表示的反应速率为v（A）==mol·L-1·min-1。
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