2022年高三化学寒假同步测试：05化学反应速率和化学平衡 Word版含答案

这是一份2022年高三化学寒假同步测试：05化学反应速率和化学平衡 Word版含答案，共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

05化学反应速率和化学平衡
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．在容积为2 L的密闭容器中，反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，经过5 min达到平衡，此时，各物质的变化为A的浓度减少了a ml·L－1，B的平均反应速率v(B)＝eq \f(a,15) ml·L－1·min－1，C的浓度增加了eq \f(2a,3) ml·L－1，这时，若增加系统压强，发现A与C的百分含量不变，则m∶n∶p∶q为( )
A．3∶1∶2∶2 B．1∶3∶2∶2
C．1∶3∶2∶1 D．1∶1∶1∶1
2．已知分解1 ml H2O2放出热量98 kJ。在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为
H2O2＋I－―→H2O＋IO－ 慢
H2O2＋ IO－―→H2O ＋O2＋I－ 快
下列有关该反应的说法正确的是( )
A．反应速率与I－浓度有关 B．IO－也是该反应的催化剂
C．反应活化能等于98 kJ·ml－1 D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)
3．已知2SO2＋O22SO3(g)，若反应速率分别用v(SO2)、v(O2)、v(SO3)表示，则下列式子正确的是( )
A．2v(SO3)＝v(O2) B．v(SO2)＝v(O2)＝v(SO3)
C.eq \f(1,2)v(SO2)＝v(O2) D．v(O2)＝2v(SO2)
4．在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)，所得实验数据如下表：
下列说法正确的是( )
A．实验①中，若5 min时测得n(M)＝0.050 ml，则0至5 min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)＝1.0×10－2 ml/(L·min)
B.实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0
C.实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%
D.实验④中，达到平衡时，b＞0.060
5．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像不相符的是(O～t1：v正＝v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)( )
eq \a\vs4\al(6.)在一定容积的密闭容器中通入A、B两种气体，一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g) ΔH<0，达到平衡后，只改变一个条件(X)，下列量(Y)的变化一定符合如图中曲线的是( )
eq \a\vs4\al(,,,,)
7．一定温度下，10 mL 0.40 ml/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A．0～6 min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2 ml/(L·min)
B．6～10 min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10－2 ml/(L·min)
C．反应至6 min时，c(H2O2)＝0.30 ml/L
D．反应至6 min时，H2O2分解了50%
8．某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A＋3B2C。若维持温度和压强不变，当达到平衡时容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是( )
①原混合气体的体积为1.2V L ②原混合气体的体积为1.1V L ③反应达平衡时气体A消耗掉0.05V L ④反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L
A．②③ B．②④
C．①③ D．①④
9．等物质的量的F2和ClF混合，在密闭容器中发生反应：F2(g)＋ClF(g)ClF3(g) ΔH<0，下列叙述中正确的是( )
A．达到平衡后，保持容器的体积不变再充入ClF3气体，使压强增大，平衡右移
B．若c(F2)∶c(ClF)∶c(ClF3)＝1∶1∶1，则反应一定达到平衡状态
C．达到平衡后，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡左移
D．平衡后再降低温度，保持恒容，达到新的平衡，则混合气体的平均摩尔质量增大
10．已知反应A2(g)＋2B3(g)2AB3(g) ΔH<0，下列说法正确的是( )
A．升高温度，正反应速率增加，逆反应速率减小
B．升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间
C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
11．可逆反应mA(g)nB(g)＋pC(s) ΔH＝Q，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合右图中的两个图像，以下叙述正确的是( )
A．m>n，Q>0 B．m>n＋p，Q>0
C．m>n，Q<0 D．m12．右图中的曲线是表示其他条件一定时，2NO＋O22NO2(该反应放热)反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v正>v逆的点是( )
A．a点 B．b点
C．c点 D．d点
13．据《读卖新闻》报道，日本海洋研究开发机构正在开发一项使用镍催化剂将二氧化碳转化成甲烷的新技术。实验室模拟该过程的反应如下：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)，向一个固定容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO2和H2，在300 ℃下发生上述反应，10 min后达平衡时各物质的浓度分别为：CO2 0.2 ml·L－1，H2 0.8 ml·L－1，CH4 0.8 ml·L－1。下列说法不正确的是( )
A．反应速率v(H2)＝0.16 ml·L－1·min－1
B．容器体积扩大为4 L，平衡向逆反应方向移动
C．向体系中再充入1 ml H2，CO2的转化率增大
D．此条件下该可逆反应的平衡常数的数值K＝25
14．一定温度下，在容积为2 L的密闭容器中发生反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，部分数据见下表(表中t2>t1)。
下列说法正确的是( )
A．反应在t1 min内的反应速率为v(H2)＝eq \f(0.40,t1) ml·L－1·min－1
B．平衡时CO的转化率为66.67%
C．该温度下反应的平衡常数为1
D．其他条件不变，若起始时n(CO)＝0.60 ml，n(H2O)＝1.20 ml，则平衡时n(CO2)＝0.20 ml
15．在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是( )
A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B．T2下，在0～t1时间内，v(Y)＝eq \f(a－b,t1) ml·L－1·min－1
C．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
D．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小
16．臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是( )
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(11分)一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为______________。X的物质的量浓度减少了______________，Y的转化率为____________。
(2)该反应的化学方程式为__________________________________________________。
(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其速率随时间的变化图像如右图所示。
则下列说法符合该图像的是________。
A．t1时刻，增大了X的浓度 B．t1时刻，升高了体系温度
C．t1时刻，缩小了容器体积 D．t1时刻，使用了催化剂
18．(12分)运用化学反应原理研究化学反应有着非常重要的意义。
(1)硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图1所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的ΔH________0(填“>”或“<”)；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”)。
②若反应进行到状态D时，v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)。
(2)工业上合成氨技术叫哈伯法：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，此法达到平衡时反应物的转化率不高。
①能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的措施是________(填编号)。
A．使用更高效的催化剂 B．升高温度
C．及时分离出氨气 D．充入氮气，增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下，2 L的密闭容器中发生合成氨的反应，图2 表示N2的物质的量随时间的变化曲线。用H2表示0～10 min内该反应的平均速率v(H2)＝__________________。
从11 min起，压缩容器的体积为1 L，则n(N2)的变化曲线为________(填编号)。
A．a B．b
C．c D．d
19．(14分)红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工原料，工业上用铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3)制备红矾钠的过程中会发生如下反应：
4FeO(s)＋4Cr2O3(s)＋8Na2CO3(s)＋7O2(g)8Na2CrO4(s)＋2Fe2O3(s)＋8CO2(g) ΔH<0
(1)请写出上述反应的化学平衡常数表达式：K＝__________________。
(2)图1、图2表示上述反应在t1时达到平衡、在t2时因改变某个条件而发生变化的曲线。由图1判断，反应进行至t2时，曲线发生变化的原因是_________________________(用文字表达)；由图2判断，t2到t3的曲线变化的原因可能是________(填写序号)。
a．升高温度 b．加催化剂
c．通入O2 d．缩小容器体积
(3)工业上可用上述反应中的副产物CO2来生产甲醇：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。
①已知该反应能自发进行，则下列图像正确的是____________。
②在T1温度时，将1 ml CO2和3 ml H2充入一密闭容器中，充分反应达到平衡后，CO2转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为________。
20．(15分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·ml－1
一种工业合成氨的简易流程图如下：
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ中制氢气原理如下：
①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.4 kJ·ml－1
②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·ml－1
对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是________。
a．升高温度 b．增大水蒸气浓度 c．加入催化剂 d．降低压强
利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。若1 ml CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18 ml CO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为________。
(3)图1表示500 ℃、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：________。
(4)依据温度对合成氨反应的影响，在图2坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。
(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：
________________________________________________________________________。
参考答案与解析
1． 解析：选A。因为5 min内v(B)＝eq \f(a,15) ml·L－1·min－1，C的浓度增加了eq \f(2a,3) ml·L－1，所以v(C)＝eq \f(2a,15) ml·L－1·min－1，即n∶p＝1∶2，符合这一关系的只有A。
2． 解析：选A。A.将题给两个反应合并可得总反应为2H2O2===2H2O＋O2↑，该反应中I－作催化剂，其浓度的大小将影响该反应的反应速率。B.该反应中IO－是中间产物，不是该反应的催化剂。C.反应的活化能表示一个化学反应发生所需要的最小能量，分解1 ml H2O2放出98 kJ热量，不能据此判断该反应的活化能。D.由反应速率与化学方程式中对应物质的化学计量数的关系可知v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)。
3． 解析：选C。按各物质速率之比与其化学计量数之比是相等的来计算，可知C项中的关系正确。
4． 解析：选C。A.根据方程式可知在5 min内反应生成的n(N)等于生成的n(M)，则v(N)＝eq \f(0.050 ml,10 L×5 min)＝1×10－3 ml/(L·min)，该项错误；B.根据表格中数据可知实验②平衡时c(X)＝0.002 ml/L、c(Y)＝0.032 ml/L、c(N)＝c(M)＝0.008 ml/L，则平衡常数K＝eq \f(c（M）·c（N）,c（X）·c（Y）)＝eq \f(0.008×0.008,0.002×0.032)＝1.0，该项错误；C.由实验②得该反应在800 ℃时平衡常数为1，设反应中转化的X的物质的量为x，则有(0.20－x)×(0.30－x)＝x·x，故x＝0.12 ml，X的转化率为eq \f(0.12 ml,0.20 ml)×100%＝60%，该项正确；D.假设在900 ℃时，该反应的平衡常数也为1.0，根据实验④中的数据可知b＝0.060 ml，由①中数据可知在700 ℃时平衡常数约为2.6，结合800 ℃时平衡常数为1.0可知，温度越高，该平衡常数越小，平衡逆向移动，故b<0.060，该项错误。
5． 解析：选C。分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。增加O2的浓度，v正增大，v逆瞬间不变，A正确；增大压强，v正、v逆都增大，v正增大的倍数大于v逆，B正确；升高温度，v正、v逆都瞬间增大，C错误；加入催化剂，v正、v逆同时同倍数增大，D正确。
6． 解析：选A。催化剂不能影响化学平衡，B项不正确；容器体积不变，充入氦气，反应物和生成物的浓度均不改变，平衡不发生移动，A的转化率不变，C项不正确；该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，C的体积分数降低，D项不正确。
7． 解析：选C。2H2O2eq \(=====,\s\up7(催化剂))2H2O＋O2↑。A.6 min时，生成O2的物质的量n(O2)＝eq \f(22.4 mL×10－3 L/mL,22.4 L/ml)＝1×10－3 ml，依据反应方程式，消耗n(H2O2)＝2×10－3 ml，所以0～6 min时，v(H2O2)＝eq \f(2×10－3 ml,0.01 L×6 min)≈3.3×10－2 ml/(L·min)，A正确。B.6～10 min时，生成O2的物质的量n(O2)＝eq \f(（29.9－22.4）×10－3 L,22.4 L/ml)≈0.335×10－3 ml，依据反应方程式，消耗n(H2O2)＝0.335×10－3 ml×2＝0.67×10－3 ml，6～10 min时，v(H2O2)＝eq \f(0.67×10－3 ml,0.01 L×4 min)≈1.68×10－2 ml/(L·min)<3.3×10－2 ml/(L·min)，B正确。C.反应至6 min时，消耗n(H2O2)＝2×10－3 ml，剩余n(H2O2)＝0.40 ml/L×0.01 L－2×10－3 ml＝2×10－3 ml，c(H2O2)＝eq \f(2×10－3 ml,0.01 L)＝0.20 ml/L，C错误。D.反应至6 min时，消耗n(H2O2)＝2×10－3 ml，n(H2O2)总＝4×10－3 ml，所以H2O2分解了50%，D正确。
8． 解析：选A。设起始A和B的体积分别为a、b。
A ＋ 3B  2C
起始的体积/L: a b 0
转化的体积/L: 0.05V 0.15V 10%V
平衡时体积/L: a－0.05V b－0.15V 10%V
则a－0.05V＋b－0.15V＋10%V＝V，解得a＋b＝1.1V。
9． 解析：选D。对于选项A要特别注意本处的增大压强不是由改变容器的容积来实现的，在改变条件的瞬间，正反应速率不变，逆反应速率增大，因此平衡左移，A错；选项B很明显是不能作为平衡状态判据的，B错；选项C中，若增大容器体积，压强减小，正、逆反应速率均减小，只是减小的程度不同，平衡左移，C错；选项D，其他条件不变，降低温度，平衡右移，ClF3的百分含量增加，混合气体的平均摩尔质量增大，D正确。
10． 解析：选B。A项，升高温度，正、逆反应速率都增大，A错误；C项，因该反应的正反应方向是放热反应，故升温使平衡向逆反应方向移动，C错误；D项，因该反应的正反应是气体体积减小的反应，故减小压强，平衡向逆反应方向移动，D错误。
11． 解析：选C。由图像可知，温度升高，v(正)、v(逆)都增大，且v(逆)增大的幅度大于v(正)增大的幅度，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应；压强增大，v(正)、v(逆)都增大，且v(正)增大的幅度大于v(逆)增大的幅度，平衡向正反应方向移动，正反应为气体体积减小的反应，且C为固体，C正确。
12． 解析：选C。此坐标的纵轴表示的是NO的转化率，横轴表示温度，曲线上的任一点都表示在此温度下达到平衡状态时对应的转化率，从c点作纵轴的平行线与曲线交于一点，这表示若想达到c点对应温度的平衡状态，需要转化更多的NO，表示c点未达到平衡状态，即v正>v逆(反应向正反应方向进行)。
13． 解析：选A。A.v(CH4)＝0.8÷10 ml/(L·min)＝0.08 ml/(L·min)，根据化学反应速率之比等于化学计量系数之比，则v(H2)＝4v(CH4)＝4×0.08 ml/(L·min)＝0.32 ml/(L·min)，错误；B.容积扩大，压强减小，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，正确；C.通入1 ml H2，增加反应物浓度，平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，正确；D.K＝c(CH4)×c2(H2O)/[c(CO2)×c4(H2)]＝0.8×1.62/(0.2×0.84)＝25，正确。
14． 解析：选C。根据化学方程式可知在t1 min内生成0.40 ml H2，因此在t1 min内的反应速率为v(H2)＝eq \f(0.40 ml,2 L×t1 min)＝eq \f(0.20,t1)ml·L－1·min－1，故A错误；根据化学方程式可知t1、t2时刻均有n(CO)＝0.80 ml，n(H2O)＝0.20 ml，n(CO2)＝n(H2)＝0.40 ml，故表格中t1、t2时的数据均为平衡时的物质的量。据此可求出CO的平衡转化率为0.40 ml/1.2 ml×100%＝33.33%，故B错误；由于该反应是一个气体体积不变的反应，将平衡时的物质的量代入平衡常数表达式，可计算出反应的平衡常数为1，C正确；根据平衡常数值可计算出D选项中平衡时n(CO2)＝0.40 ml，故D错误。
15． 解析：选C。根据图像给出的在不同温度下达到平衡所需要的时间可得出：T1>T2，再根据不同温度下达到平衡时c(X)的大小可推出此反应为放热反应。M点X的转化率小于W点X的转化率，因此反应进行到M点放出的热量小于进行到W点放出的热量，选项A不正确。T2下，在0～t1时间内，v(X)＝eq \f(a－b,t1) ml·L－1·min－1，v(Y)＝eq \f(1,2)v(X)＝eq \f(a－b,2t1) ml·L－1·min－1，选项B不正确。在T1和T2温度时，当达到平衡状态时，M点v正(M)＝v逆(M)，W点v正(W)＝v逆(W)，温度高反应速率快，v逆(M)>v逆(W)，又v逆(W)>v逆(N)，则v逆(M)>v逆(N)，则v正(M)>v逆(N)，选项C正确。M点时在恒容条件下再加入一定量X，相当于增大压强，平衡正向移动，平衡后X的转化率增大，选项D不正确。
16． 解析：选A。从能量变化的图像分析，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，A正确。B.依据化学反应速率的计算公式：v(NO2)＝eq \f(（1.0－0.4） ml·L－1,3 s)＝0.2 ml·L－1·s－1，单位不对，B错误。C.催化剂会同等程度地改变正、逆反应速率，所以加入催化剂，平衡不移动，C错误。D.增大c(O2)，平衡逆向移动，NO2的转化率降低，D错误。
17． 解析：(1)v(Z)＝eq \f(\f(1.58 ml,2 L),10 s)＝0.079 ml·L－1·s－1
Δc(X)＝eq \f(1.2 ml－0.41 ml,2 L)＝0.395 ml·L－1
Y的转化率为
α(Y)＝eq \f(1 ml－0.21 ml,1 ml)×100%＝79%。
(2)根据化学计量数之比等于物质的量的变化量之比，可得方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)。
(3)因为改变条件时平衡未发生移动，该反应又为等体积反应，所以可能是增大压强或加入了催化剂。
答案：(1)0.079 ml·L－1·s－1 0.395 ml·L－1 79%
(2)X(g)＋Y(g)2Z(g) (3)CD
18． 解析：(1)①温度升高时，SO3的百分含量降低，说明平衡逆向移动，该正反应是放热反应，ΔH<0。恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，则反应容器的体积会增大，各物质的浓度会减小，平衡会向左移动。②反应进行到状态D时没有达到平衡，且SO3的量小于平衡时的量，所以v正>v逆。
(2)①该反应是一个气体体积减小的放热反应，使用更高效的催化剂，平衡不移动；升高温度，平衡逆向移动；分离出氨气，平衡虽然正向移动，但反应速率减小；充入氮气，平衡正向移动且反应速率增大。
②0～10 min时N2从0.6 ml减少到0.2 ml，变化量为0.4 ml，则H2的变化量为1.2 ml，v(H2)＝1.2 ml÷2 L÷10 min＝0.06 ml/(L·min)。平衡时压缩容器的体积，气体的压强增大，平衡正向移动，N2的物质的量在原有基础上减小，图线d符合题意。
答案：(1)①< 向左 ②> (2)①D ②0.06 ml/(L·min) D
19． 解析：(1)固体不能出现在平衡常数表达式中，故该反应平衡常数表达式K＝eq \f(c8（CO2）,c7（O2）)。
(2)分析图1可知，在t2时，平衡正向移动，c(CO2)逐渐增大，c(O2)逐渐减小，说明不是压强的变化对平衡造成的影响，故反应进行至t2时，曲线发生变化的原因是对平衡体系降温，平衡正向移动；由图2可知，t2到t3时，化学反应速率加快，但平衡不发生移动，所以应该是加入了催化剂。
(3)①根据反应方程式可知该反应是熵值减小的反应，且该反应能自发进行，说明该反应的正反应一定是放热反应。温度升高时，平衡逆向移动，平衡常数K值减小，A正确；温度升高，化学反应速率加快，B错误；随着反应的不断进行，c(CH3OH)不断增大，达到平衡后，再升高温度时，平衡逆向移动，c(CH3OH)又不断减小，C项正确；随着反应的不断进行，c(H2)不断减小，达到平衡后，再升高温度时，平衡逆向移动，c(H2)又不断增大，D项错误。
② CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)
起始/ml 1 3 0 0
转化/ml α 3α α α
平衡/ml 1－α 3－3α α α
容器内的压强与起始压强之比即为平衡时的物质的量与起始物质的量之比，故[(1－α)＋(3－3α)＋α＋α]∶4＝(1－0.5α)∶1。
答案：(1)eq \f(c8（CO2）,c7（O2）)
(2)对平衡体系降温，平衡正向移动，CO2浓度增大，O2浓度减小 b
(3)①AC ②(1－0.5α)∶1
20． 解析：(1)向NH4HS溶液中通入空气，发生氧化还原反应，有S单质生成，故反应为2NH4HS＋O2eq \(=====,\s\up7(一定条件))2NH3·H2O＋2S↓。
(2)反应①是一个吸热反应，升高温度平衡正向移动，将会增加H2的百分含量，同时提高反应速率；增大水蒸气的浓度，会提高反应速率，但H2的百分含量会降低；加入催化剂，不会引起H2百分含量的改变；降低压强，反应速率减小；故a正确。
设CO反应掉n ml。
CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
投入量/ml 0.2 0 0.8
变化量/ml n n n
最终量/ml 0.2－n n 0.8＋n
则：0.2－n＋n＋0.8＋n＝1.18 解得：n＝0.18
CO的转化率为eq \f(0.18 ml,0.2 ml)×100%＝90%。
(3)a点时，H2、N2物质的量之比为3∶1，设投入N2和H2的物质的量分别是1 ml、3 ml，平衡时N2反应掉m ml。
N2(g) ＋ 3H2(g)2NH3(g)
起始量/ml 1 3 0
变化量/ml m 3m 2m
平衡量/ml 1－m 3－3m 2m
根据题意：eq \f(2m,4－2m)×100%＝42%，解得m≈0.59，所以平衡时N2的体积分数为eq \f(（1－0.59）ml,（4－2×0.59）ml)×100%≈14.5%。
(4)通入原料气，反应开始，氨气的量增加，因为合成氨是一个放热反应，当达到平衡后温度升高，氨气的含量将减小。所以图像为
(5)从流程图看，反应放出的能量得到充分利用是在热交换器中。提高合成氨原料转化率的方法是分离液氨后将未反应的原料重新送回反应器中循环使用、对原料气加压。
答案：(1)2NH4HS＋O2eq \(=====,\s\up7(一定条件))2NH3·H2O＋2S↓
(2)a 90% (3)14.5%
(4)

(5)Ⅳ 对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用实验
编号
温度
/℃
起始时物质的量/ml
平衡时物质的量/ml
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
X
Y
A
再加入A
B的转化率
B
加入催化剂
A的体积分数
C
充入氦气
A的转化率
D
升高温度
C的体积分数
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
反应时间/min
n(CO)/ml
n(H2O)/ml
n(CO2)/ml
n(H2)/ml
0
1.20
0.60
0
0
t1
0.80
t2
0.20
A
B
C
D
升高温度，平衡常数减小
0～3 s内，反应速率为v(NO2)＝0.2 ml·L－1
t1时仅加入催化剂，平衡正向移动
达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案