【精品解析】高中化学人教版（2019）选择性必修1第二章第二节化学平衡

高中化学人教版（2019）选择性必修1第二章第二节化学平衡
一、单选题
1．（2021高二下·奉化期末）在容积不变的密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0。下列各图表示当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中分析正确的是（　　）
A．图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响，且甲的温度较高
B．图Ⅱ表示t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
C．图Ⅲ表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
D．图Ⅳ表示t0时升温对反应速率的影响
2．（2021高二下·奉化期末）已知反应CO(g)+H2O(g) CO2 (g)+H2 (g) ΔH＜0。在一定温度和压强下于密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是（　　）
A．升高温度，K增大
B．减小压强，n(CO2)增加
C．更换高效催化剂， CO转化率增大
D．充入一定量的氮气，n(H2)不变
3．（2021高二下·奉化期末）一定温度的恒容密闭容器中进行如下可逆反应A(s)+2B(g) 2C(g)，下列叙述中，能说明反应已达到化学平衡状态的是（　　）
A．A，B，C的分子数之比为1：2：2
B．混合气体的密度不再变化
C．容器内的压强不再变化
D．单位时间内生成amolA，同时消耗2amolC
4．（2021高二下·奉化期末）5mL 0.1mol/L的KI溶液与1mL 0.1mol/L的FeCl3溶液发生反应：
2Fe3+(aq)+2I-(aq) 2Fe2+(aq)+I2(aq)，达到平衡，下列说法中不正确的是（　　）
A．该反应的平衡常数K=c2(Fe2+)/c(Fe3+) c(I2)
B．经CCl4多次萃取后，向水溶液中滴入KSCN溶液，呈血红色，说明该反应存在限度
C．加入碘化钾固体，平衡正向移动
D．当溶液的颜色不再发生变化时，可以判断该反应已经达到平衡状态
5．（2021高二下·嘉兴期末）研究反应 的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．比较实验①④不能得出：升高温度，化学反应速率加快
B．比较实验①②得出：増大反应物浓度，化学反应速率加快
C．若实验②③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂
D．在0~10 min之向，实验②的平均速率v(Y)=0.01mol/(L·min)
6．（2021高二下·湖州期末）一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应：
反应过程中的部分数据如下表所示：
n/mol t/min n（A） n（B） n（C）
0 4.0 1.0 0
2 　 0.6 0.2
4 　 0.4 　
6 2.8 　 0.3
下列说法正确的是（　　）
A． min时，该反应可能已达到平衡
B．反应开始后，不管t取何值，A与B的转化率均不可能相等
C．反应达到平衡状态时，用B表示的平均反应速率为0.05
D． min时，反应放出的热量为0.6Q kJ
7．（2021高二下·安康期末）在 时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的起始浓度和平衡浓度如下表，下列说法错误的是（　　）
物质 X Y Z
起始浓度/（ ） 0.1 0.2 0
平衡浓度/（ ） 0.05 0.1 0.1
A．反应达到平衡时，Y的转化率为50%
B．反应可表示为 ，平衡常数为200
C．其他条件不变时，增大压强可使平衡向右移动
D．若升温后Z的平衡浓度减小，则该反应为放热反应
8．（2021高二下·江川期中）在密闭容器中充入一定量的NO2，发生反应2NO2（g） N2O4（g）ΔH=﹣57 kJ mol﹣1在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．a、c两点的反应速率：a＞c B．a、b两点的转化率：a＜b
C．a、c两点气体的颜色：a深，c浅 D．由a点到b点，可以用加热的方法
9．（2021高二下·江川期中）工业上制备纯硅的热化学方程式如下：SiCl4(g)＋2H2(g) Si(s)＋4HCl(g) ΔH＝＋QkJ·mol－1(Q>0)；某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行反应，下列叙述正确的是 （　　）
A．反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率
B．若反应开始时SiCl4为1mol，则在平衡时，吸收热量为QkJ
C．将反应的温度由T1升高至T2，则对应温度下的平衡常数K1>K2
D．当反应吸收热量为0.25QkJ时，生成的HCl恰好与1 mol NaOH反应
10．（2021高二下·浙江期中）化学反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在不同温度时达到平衡，其平衡常数如下表：
编号 化学方程式 温度
Ⅰ 1.47 2.15
Ⅱ 1.62 b
Ⅲ a 1.68
根据以上信息判断，下列结论正确的是（　　）
A．将铁粉磨细可以使平衡Ⅰ向右移动
B．反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应
C．升高温度，反应Ⅲ平衡向正反应方向移动
D．
11．（2021高二下·浙江期中）一定条件下，在体积不变的绝热密闭容器中，发生反应 。能表示该反应一定达到化学平衡状态的是（　　）
A．单位时间内消耗 ，同时生成
B．混合气体总物质的量不再发生变化
C．Y和Z的物质的量浓度相等
D．容器中的压强不再发生变化
12．（2021高二下·吴中期中）在某一密闭容器中，若反应 达到平衡后，保持其温度不变，将该密闭容器的体积增加一倍，当达到新的平衡时，则下列说法正确的是（　　）
A．容器内气体密度减小 B．平衡向正反应方向移动
C．二氧化氮的转化率增大 D．四氧化二氮的体积分数增大
13．（2021高二下·吴中期中）乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。一定条件下CO2和H2合成乙烯的反应为2CO2(g) + 6H2(g)= 4H2O(g) + CH2＝CH2(g) ΔH= a kJ mol-1。向恒容密闭容器中充入体积比为1：3的CO2和H2，测得不同温度下CO2的平衡转化率及催化剂的催化效率如图所示。下列有关说法正确的是（　　）
A．M点的平衡常数比N点的小
B．温度低于250℃时，乙烯的产率随温度升高而增大
C．保持N点温度不变，向容器中再充入一定量的H2，CO2的转化率可能会增大到50％
D．其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时CO2的平衡转化率可能位于M1点
14．（2021高二下·昆山期中）在一定温度下，在一个容积不变的密闭容器中，发生合成氨反应，下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是（　　）
A．容器内的压强保持不变
B．容器内混合气体的密度保持不变
C．混合气体中 和 的物质的量浓度之比为1∶3
D．单位时间内每断裂3molH—H键，同时形成6molN—H键
15．（2021高二下·临海月考）反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＜0，若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是：（　　）
A．容器内的温度不再变化
B．相同时间内断开H－H键数目和生成N－H键数目相等
C．容器内的压强不再变化
D．容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2
16．（2021高二下·丽水月考）一定压强下，向10 L密闭容器中充入1molS2Cl2(g)和1 molCl2，发生反应：S2Cl2(g)+Cl2(g) 2SCl2(g)。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示，以下说法中错误的是（　　）
A．A，B，C，D四点对应状态下，达到平衡状态的是B，D
B．正反应的活化能大于逆反应的活化能
C．达到平衡后再加热，平衡向逆反应方向移动
D．在300℃下，达到平衡后缩小容器容积，重新达到平衡后，Cl2的平衡转化率不变
17．（2021高二下·深圳月考）在某2L恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应：2X(g)+Y(g) 3Z(g) H，反应过程中持续升高温度，相同时间内测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是（　　）
A．升高温度，平衡常数增大 B．M点时，Y的转化率最大
C．平衡后充入Z，正反应速率减小 D．W，M两点Y的正反应速率不同
18．（2020高二上·天津月考）生命过程与化学平衡移动密切相关。血红蛋白(Hb)与O2结合成氧合血红蛋白(Hb(O2))的过程可表示为：Hb＋O2(g) Hb(O2)。下列说法正确的是（　　）
A．体温升高，O2与Hb结合更快，反应的平衡常数不变
B．吸入新鲜空气，平衡逆向移动
C．CO达到一定浓度易使人中毒，是因为结合Hb使Hb(O2)分解速率增大
D．高压氧舱治疗CO中毒的原理是使平衡Hb(CO)＋O2(g) Hb(O2)＋CO(g)右移
二、多选题
19．（2020高二上·滨海期中）一定温度下，在体积为 VL 的密闭容器中加入 1molX 和 1molY 进行如下反应： X(g)+ Y(g ) 2Z(g )+ W(s)；ΔH >0 达到平衡，下列判断正确的是（　　）
A．平衡后加入 X，开始时，正、逆反应速率均增大
B．恒温恒压向平衡混合物中加入少量氦气，上述反应不发生移动
C．温度不变，将容器的体积变为 2VL，Z 的平衡浓度变为原来的 1/2
D．温度和容器体积不变时，向平衡混合物中加入 1molX 和 1molY，重新达到平衡状态时，Z 的质量分数增大
20．（2020高二上·唐山期中）SO3通常通过SO2的氧化反应制得。某实验探究小组在实验室中模拟在不同条件下制备SO3的反应，在3个初始温度均为T℃的密闭容器中发生反应：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g） ΔH<0，实验数据如下。下列说法正确的是（　　）
容器编号 容器类型 初始体积 起始物质的量/mol 　 　 平衡时SO3物质的量/mol
　 　 　 SO2 O2 SO3 　
Ⅰ 恒温恒容 1.0L 2 1 0 1.6
Ⅱ 绝热恒容 1.0L 2 1 0 a
Ⅲ 恒温恒压， 0.5L 0 0 1 b
A．a<1.6
B．b>0.8
C．平衡时v正（SO2）的大小关系：v（I）D．若起始时向容器I中充入1.0 mol SO2（g）、0.20 mol O2（g）和4.0 mol SO3（g），则反应将向正反应方向进行
21．（2020高二下·徐州期末）初始温度为t ℃，向三个密闭的容器中按不同方式投入反应物，发生如下反应：4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－116kJ·mol－1，测得反应的相关数据如下：
容器 容器类型 初始体积 初始压强/Pa 反应物投入量/mol 平衡时Cl2的物质的量/mol
HCl O2 Cl2 H2O
I 恒温恒容 1L 4 1 0 0 1
II 绝热恒容 1L p2 0 0 2 2 a
III 恒温恒压 2L p3 8 2 0 0 b
下列说法正确的是（　　）
A．反应4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(l)的ΔH>－116 kJ·mol－1
B．a＞1， b＞2
C．p2＝1.6×105Pa，p3＝4×105Pa
D．若起始向容器Ⅰ中充入0.5 mol HCl、0.5 mol O2、0.5 mol Cl2和0.5 mol H2O，则反应向逆反应方向进行
22．（2020高二下·宿迁期末）在三个容积相同的恒容密闭容器中，起始时按表中相应的量加入物质，在相同温度下发生反应CH4(g)+ H2O(g) CO(g) + 3H2(g)(不发生其他反应)，CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
容器 起始物质的量/mol CH4的平衡 转化率
CH4 H2O CO H2
Ⅰ 0.1 0.1 0 0 50%
Ⅱ 0.1 0.1 0.1 0.3 /
Ⅲ 0 0.1 0.2 0.6 /
下列说法错误的是（　　）
A．该反应的 H＞0，图中压强p1>P2
B．起始时，容器Ⅱ中v(CH4)正＜v(CH4)逆
C．达到平衡时，容器Ⅰ、Ⅱ中CO的物质的量满足：n(CO)Ⅱ< 2n(CO)Ⅰ
D．达到平衡时，容器Ⅱ、Ⅲ中气体的总压强之比PⅡ∶PⅢ = 4∶5
三、填空题
23．（2020高二上·秦皇岛期末）H2O由液态变为气态的过程可以用下式来表示：H2O（l） H2O（g）。我们也可以用平衡移动原理来解释这一变化中的一些问题，如：H2O的汽化是吸热过程，所以温度升高，平衡向生成更多的H2O（g）的方向移动。若减小压强，平衡向　 　移动。所以高山上由于空气稀薄，水的沸点比平地上　 　（填高或低），高压锅中水的沸点比普通锅中水的沸点　 　（填高或低）。
24．（2020高二下·榆树期末）稀氨水中存在下述电离平衡：NH3+H2O NH3·H2O NH +OH-。试分析向溶液中分别加入下列物质时，平衡如何移动：
加入的物质 氯化铵 氨气 氢氧化钠
平衡移动方向 　 　 　 　 　 　
25．（2019高二上·榆树期中）在2SO2+O2 2SO3的平衡体系中，加入18O构成的氧气，当平衡发生移动后，SO2中18O的含量　 　(增加、减少、或不变)
四、实验探究题
26．（2020高二上·惠东期中）某化学反应2A B＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：
根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为　 　mol/（L·min）。
（2）在实验2，A的初始浓度c2＝　 　mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是　 　。
（3）设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3　 　v1（填＞、＝、＜），且c3　 　1.0 mol/L（填＞、＝、＜）。
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是　 　反应（选填吸热、放热）。理由是
　 　
27．（2020高二下·盐城期末）甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料，可由H2与CO或CO2反应制备，主要用于制备羧基甲酯等。
（1）水杨酸甲酯是无色透明油状液体，密度为1.54g·cm-3，常作为医药制剂的赋香剂。制备及提纯水杨酸甲酯的实验步骤如下：
步骤1.在三口烧瓶中加入3.5g(0.025mol)水杨酸 、15mL(0.375mol)甲醇、1mL浓硫酸，几粒沸石，在85~95℃加热回流1.5h(装置如图所示)。
步骤2.向回收甲醇后剩余液中加入10mL水，振荡、静置，分液出有机相。
步骤3.有机相依次用水、10%Na2CO3溶液、水洗涤。
步骤4.干燥，蒸馏并收集221~224℃馏分。
①图中仪器W的名称是　 　。
②步骤3，第一次水洗的主要目的是　 　；第二次水洗的目的是　 　。
③合成水杨酸甲酯的化学方程式为　 　；实验中加入过量甲醇的目的是　 　。
（2）工业上制备甲醇的主要反应有：
(Ⅰ)CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 平衡常数K1
(Ⅱ)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH2 平衡常数K2
(Ⅲ)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3 平衡常数K3
维持 =75：25，CO、CO2以及n(CO2)：n(CO)=1：2，用不同催化剂时甲醇的产率随温度的变化如图所示：
①平衡常数K3=　 　(用K1、K2表示)；△H1　 　0(填“>"或“<”)。
②下列叙述正确的是　 　 (填标号)。
A．催化剂Cu/ZnO不能催化反应(I)
B．催化剂Cu/ZnO在温度低于480K时活性很低
C．图中a点所示条件下，延长反应时间能提高甲醇的产率
D．图中b点所示条件下，若增加H2的浓度不能提高甲醇的产率
③400K时向某恒容密闭容器中充入CO和H2，使c(CO)=0.10mol·L-1，c(H2)=0.20mol·L-1，且只发生反应(II)；平衡时c(CH3OH)=0.08mol·L-1。该温度下反应(II)的平衡常数为　 　。
28．（2019高二上·日喀则期末）乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)25℃时，K=2.95×1011①
2CO(g)+4H2(g) CH3CH2OH(g)+H2O2(g)25℃时，K=1.71×1022②
（1）写出反应①的平衡常数表达式K= 　 　 。
（2）条件相同时，反应①与反应②相比，转化程度更大的是　 　。
（3）在一定压强下，测得反应①的实验数据如下表。
根据表中数据分析：
温度(K)CO2/转化率(%)n(H2)/n(CO2) 500 600 700 800
1.5 45 33 20 12
2 60 43 28 15
3 83 62 37 22
①温度升高，K值　 　(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)]，K值　 　填“增大”、“减小”或“不变”)，对生成乙醇　 　(填“有利”或“不利”)
五、综合题
29．（2021高二下·奉化期末）二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题：
（1）利用水煤气合成二甲醚的总反应为：
3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)；ΔH= - 246.4kJ·mol-1
它可以分为两步，反应分别如下：
①4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)，ΔH1= - 205.1kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)；ΔH2 = 　 　。
（2）在一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，只改变一个条件能同时提高反应速率和CO转化率的是 (填字母代号)。
A．降低温度 B．加入催化剂 C．缩小容器体积
D．增加H2的浓度 E．增加CO的浓度
（3）在一体积可变的密闭容器中充入3molH2、3molCO、1molCH3OCH3、1molCO2，在一定温度和压强下发生反应：3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)，经一定时间达到平衡，并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。
问：①该反应的平衡常数表达式为：　 　
②反应开始时正、逆反应速率的大小：v(正)　 　v(逆)。(填“＞”、“＜”或“=”)
③平衡时CO的转化率=　 　。
30．（2021高二下·嘉兴期末）2020年9月22日，中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会上庄严宣布，中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。研究CO2的转化及高值化利用具有重要意义。
（1）I．已知CO2溶于水 过程及其平衡常数可表示为：
， 表示CO2的平衡压强， ， ，
天然雨水的pH＜7，用电离方程式解释其原因　 　。
（2）将CO2通入NaClO水溶液中，发生的主要反应为 。写出该反应的平衡常数表达式：K=　 　[用 、 和 的式子表示]
（3）根据平衡常数计算说明CO2通入NaClO水溶液中，主要反应并非：
：　 　。
（4）II．在双功能催化剂作用下。由CO2加氢可以合成二甲醚。涉及以下主要反应。
反应1(甲醇合成)：
反应2(甲醇脱水)：
反应3(逆水汽变换)：
相关物质变化的焓变示意图如下：
双功能催化剂通常由甲醇合成活性中心和甲醇脱水活性中心组成。在一定条件下，将CO2与H2以1：3体积比通过双功能催化剂，测定含碳产物的物质的量分数随时间变化如图1所示。
写出反应3的热化学方程式　 　。
（5）在图2中画出采用双功能催化剂由CO2加氢合成二甲醚的能量变化图　 　。
（6）下列说法正确的是___________。
A．为提高工业生产效率，合成二甲醚的适宜条件是高温高压
B．可通过监测反应体系中CH3OCH3和H2O浓度比判断 否达到平衡
C．反应达平衡时，若缩小容器体积，反应3平衡不发生移动
D．一定温度、压强下，寻找活性更高的催化剂，是提高CO2平衡转化率的研究方向
31．（2021高二下·温州期末）含碳物质的转化，有利于“减碳”和可持续性发展，有重要的研究价值。
（1）以 和 为原料合成尿素是利用 的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
总反应Ⅲ：
①反应Ⅰ的 　 　kJ/mol。
②一定温度下，恒容的密闭容器中按化学计量数比投料进行反应Ⅲ，下列能说明反应Ⅲ达到化学平
衡状态的是　 　。
A．容器内气体总压强不再变化 B． 与 的浓度相等
C． D． 保持不变
（2）利用工业废气中的 可以制取甲醇， ，一定条件下往1L的密闭容器中充入 和 ，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、反应Ⅱ与反应Ⅲ，相同时间内 的转化率随温度变化如（图一）所示：
①b点v（正）　 　v（逆）（填“＞”、“＜”、“=”）
②温度为 时，该反应的平衡常数K=　 　。
③若某温度下反应已达平衡，下列措施中有利于提高 平衡转化率的是　 　。
A．使用高效催化剂 B．不断分离出产物
C．提高原料气中 的比例 D．升温
（3）电解法转化 可实现 资源化利用，电解 制CH4的原理如（图二）所示。铜电极上发生的电极反应式是　 　。
32．（2021·中卫模拟）CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题。
（1）由CO2转化为羧酸是CO2资源化利用的重要方法。在催化作用下CO2和CH4合成CH3COOH的化学方程式为　 　在合成CH3 COOH的反应中，下列有关说法正确的是　 　。 (填字母)
A．利用催化剂可以使反应的平衡常数增大
B．CH4→CH3COOH过程中，有C-H键发生断裂
C．有22. 4LCH4参与反应时转移4mol电子
D．该反应为放热反应
（2）CO2和H2合成甲醇也是CO2资源化利用的重要方法。测得平衡时甲醇产率与反应温度、压强的关系如图所示。
①若H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ●mol-1和726.5kJ●mol-1，则由CO2和H2生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为　 　。此反应的活化能Ea(正)　 　Ea(逆)(填“>”或“<”)，该反应应选择　 　高效催化剂(填“高温”或“低温”)。
②下列措施能使CO2的平衡转化率提高的是　 　(填序号)。
A．增大压强 B．升高温度 C．增大H2与CO2的投料比 D．改用更高效的催化剂
③200℃时，将0.100molCO2和0.200molH2充入1L密闭容器中，在催化剂作用下反应达到平衡。若平衡时CO2的转化率为50%，则此温度下该反应的平衡常数K=　 　(已知CH3OH的沸点为64.7℃)。
（3）可利用电解的方法将CO2转化为CH3OH，请写出在酸性条件下的阴极反应式　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】化学平衡常数；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.正反应是放热，温度升高，反应速率加快，平衡逆向移动，导致平衡时二氧化硫的含量减少，故A不符合题意
B.加入催化剂正逆速率增大，但是速率相等，平衡不移动，故B符合题意
C.增大反应物的浓度瞬间，正反应速率增大，逆反应速率不变，之后逐渐增大，故C不符合题意
D.升高温度，吸热方向速率增加的更多，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】I：根据图像，乙的平衡时间短，因此乙的温度高
II：t0时正逆速率均增大且增大的程度相等可以确定加入的是催化剂
III：根据图示判断速率均增大，温度升高，正逆速率均增大，但是吸热方向增加的更多，正逆速率标反
IV：根据图示判断速率均增大，温度升高，正逆速率均增大，但是吸热方向增加的更多，正逆速率标反
2．【答案】D
【知识点】化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.该反应是放热反应，温度升高平衡逆向移动，K减小，故A不符合题意
B.该反应前后气体系数之和相等，压强不影响平衡的移动，故B不符合题意
C.催化剂只是改变反应速率不影响平衡的移动，故C不符合题意
D.压强恒定，冲入一定量的氦气，导致容器体积增大，反应物和生成物的分压降低，但是压强不影响平衡的移动，因此氢气的物质的量不变，故D符合题意
故答案为：D
【分析】根据 CO(g)+H2O(g) CO2 (g)+H2 (g) ΔH＜0 ，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，前后气体系数不变，压强对、不影响反应的平衡，催化剂只是改变反应速率，充入氦气相当于减小压强，考虑到压强不影响平衡移动因此氢气的物质的量不变
3．【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A.A、B、C的分子数为1：2：2，与起始量和转化率有关，不能判断反应是否达到平和给状态，故A不符合题意
B.气体的前后系数不变，A为固体，则混合气体的质量不变，混合气体的密度是个定值，则气体的密度不变说明反应达到平衡状态，故B符合题意
C.该反应为气体系数不变的反应，则体系内的压强始终不变，不能判断是否达到平衡，故C不符合题意
D.单位时间内生成nmolA，同时消耗2molC，只体现出逆反应过程，不能判断是否达到平衡，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】根据 A(s)+2B(g) 2C(g) ，前后气体的系数不变，且容积不变，当气体的质量不变时，此时密度不变说明此时达到平衡，由于气体系数不变，压强不影响平衡的移动，压强不变不能说明平衡是否移动，可以通过某物质的正逆速率相等判断是否平衡以及速率不变，浓度不变等判断是否平衡
4．【答案】A
【知识点】化学平衡常数；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.根据反应可知，平衡常数K=，故A符合题意
B.在氯化铁与过量的碘化钾溶液中充分反应后的溶液中用四氯化碳萃取后，向上层溶液中加入几滴KSCN溶液出现血红色，说明上层溶液中含由三价铁离子，即铁离子没有完全反应，说明反应存在限度，故B不符合题意
C.加入碘化钾固体，碘离子浓度增大，平衡右移动，故C不符合题意
D.当溶液中的颜色不再改变时，碘单质的浓度不变，反应达到可平衡，故D不符合题意
故答案为：A
【分析】根据方程式 2Fe3+(aq)+2I-(aq) 2Fe2+(aq)+I2(aq)， 即可写出平衡常数的计算公式，根据给出的 5mL 0.1mol/L的KI溶液与1mL 0.1mol/L的FeCl3溶液 ，此时碘离子的物质的量多与铁离子的量， 向水溶液中加入KSCN溶液后，变为血红色，说明铁离子有剩余，说明反应存在限度，增大碘离子浓度平衡向右移动，当溶液的颜色不变时，说明反应达到平衡
5．【答案】A
【知识点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.实验①、④相比，④的反应物的浓度低，但是温度较高，建立平衡所需要的时间短，反应速率更快。说明升高温度，化学反应速率加快，故A符合题意
B.从图中可以看出，实验①和②的温度相同，实验①中的X的物质的量浓度大，反应速率快，所以增大反应物浓度化学反应速率加快，故B不符合题意
C.实验②③中X的起始 物质的量浓度相等，温度相同，平衡状态也相同，但是实验③的反应速率较快，达到平衡状态的时间短，说明使用了催化剂，故C不符合题意
D.从图像中直接求出0-10min内的实验②的平均速率是0.02mol(L.min)，根据化学方程式的计量系数可知Y的速率是 0.01mol/(L·min)，故D不符合题意
故答案为：A
【分析】根据图中数据以及走势，结合选项进行判断即可
6．【答案】B
【知识点】化学反应速率；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A.4min时，△n(B)=0.6mol，则△n(C)=0.3mol，与6min时相等，因此4min时已经达到平衡，2min-4min，△n(B)=0.2mol，浓度越大，反应速率越快，因此2-3min时B的减少量小于1-2min时B的减少量，0-2分钟B的平均减少量为0.2mol/min，因此2-3min时B的减少量小于0.2mol/min，故3min时没有达到平衡，A不符合题意；
B. 起始A与B的物质的量之比为4：1，A与B消耗的物质的量之比为2：1，则不管t取何值，A与B转化率均不可能相等，B符合题意；
C.平衡时v(B)=，C不符合题意；
D. 根据反应：4A(g)+2B(g)C(g)△=- QKJ/mol可知，反应完全进行生成1molC时放出的热量为QkJ，t=6min时，该可逆反应生成C的物质的量为0.3mol，反应放出的热量为0.3Q，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】 t=2min时，n(B)=0.6mol，n(C)0.2mol，则△n(B)=0.4mol，△n(C)=0.2mol，物质的量变化量之比等于计量数之比，△n(B)：△n(C)=b：c=0.4：0.2=2：1，t=6min时，△n(A)=1.2mol，△n(C)=0.3mol，△n(a)：△n(C)=1.2：0.3=4：1，所以c=1，b=2。
7．【答案】B
【知识点】化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.反应达到平衡时，Y的转化浓度为0.1mol/L，Y的转化率为=50%，故A不符合题意
B.平衡时X转化了0.05mol/L，Y转化了0.1mol/L.Z转化了0.1mol/L，化学计量系数之比等于变化量之比，故方程式为X+2Y2Z，平衡常数K==20，故B不符合题意
C. 此反应是正反应系数减小的反应，其他条件不变时，增大压强可使平衡向右移动。故C不符合题意
D. 升温后Z的平衡浓度减小，说明平衡逆向移动，则该反应为放热反应，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】根据X、Y、Z的浓度的变化量即可计算出化学计量系数之比，根据Y的变化量即可计算出Y的转化率，根据反应前后的系数即可判断压强对其影响，根据温度对平衡常数的影响即可判断放热或者吸热
8．【答案】B
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.a和c的温度相同，压强不同，根据正反应是体积减小的反应，压强增大，平衡右移，因此速率c＞a，故A不符合题意
B.正反应为放热，温度越高，而二氧化氮的含量越高，二氧化氮的含量越高说明温度是越低，故T2＞T1，转化率是a＜b，故B符合题意
C.压强增大，体积减小，浓度增大，a浅，c深，故C不符合题意
D.此反应为放热，a到b说明浓度减小，应该是降温，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】根据图示判断温度的大小，再结合温度和压强对平衡的影响进行判断即可
9．【答案】D
【知识点】化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用；有关反应热的计算
【解析】【解答】A. 反应过程中，若增大压强平衡向左移动，降低了四氯化硅的转化率，故A不符合题意
B. 若反应开始时SiCl4为1mol，则在平衡时，吸收热量小于QkJ，故B不符合题意
C. 将反应的温度由T1升高至T2 ，平衡右移动，平衡常数增大，K2＞K1，故C不符合题意
D. SiCl4(g)＋2H2(g) Si(s)＋4HCl(g) ΔH＝＋QkJ·mol－1 ，吸收0.25Q的能量，产生1mol氯化氢，刚好消耗1mol氢氧化钠，故D符合题意
故答案为：D
【分析】A.增大压强平衡向着体积减小的方向移动
B.此反应是可逆反应，不能完全反应
C.温度升高，平衡右移，常数增大
D.根据给出的热量进行计算
10．【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应；化学平衡常数；化学平衡移动原理
【解析】【解答】 的K1=c(CO)/c(CO2)， 的K2=[c(CO2) c(H2)]/[c(CO) c(H2O)]， 的K3=c(H2)/c(H2O)，同温度下，K2=K3/K1，K3=K1 K2，979K平衡常数a=1.47×1.62≈2.38，1173K平衡常数b=1.68÷2.15≈0.78。
A．铁是固体，将铁粉磨细可以加快反应速率，但平衡不移动，故A不符合题意；
B．根据以上分析可知反应Ⅱ的平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，故B符合题意；
C．计算得到平衡常数，反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小，升高温度平衡逆向进行，故C不符合题意；
D．计算分析可知a＞b，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.粉末增大的接触面积，增大速率，但是固体不影响平衡移动
B.根据盖斯定律求出a和b即可进行判断
C.根据B选项判断，III是放热反应，因此温度升高平衡逆向移动
D.根据盖斯定律求出a和b即可进行判断
11．【答案】D
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A．单位时间内消耗 ，同时生成 ，都是指逆反应，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故A不符合题意；
B． ，反应前后气体系数和相等，气体总物质的量是恒量，混合气体总物质的量不再发生变化，反应不一定平衡，故B不符合题意；
C．Y和Z的物质的量浓度相等，不能确定Y和Z的物质的量浓度是否不再发生变化，反应不一定平衡，故C不符合题意；
D．容器中气体物质的量不变，正反应放热，温度是变量，所以压强是变量，压强不再发生变化，反应一定平衡，故D符合题意
故答案为：D；
【分析】常规的判断平衡的条件是，正逆速率相等，以及浓度不再变化，对于此反应是放热，温度在变化，密闭容器体积不变，因此压强也在变化，当压强不再变化时，达到平衡
12．【答案】A
【知识点】化学平衡移动原理
【解析】【解答】A．将该密闭容器的体积增加一倍，由于气体质量不变，因此容器内气体密度减小，故A符合题意；
B．将该密闭容器的体积增加一倍即减小压强，平衡向体积增大的方向移动即平衡逆向反应方向移动，故B不符合题意；
C．将该密闭容器的体积增加一倍即减小压强，平衡逆向移动，二氧化氮消耗减少，因此二氧化氮的转化率减小，故C不符合题意；
D．将该密闭容器的体积增加一倍即减小压强，平衡逆向移动，四氧化二氮减少，因此四氧化二氮的体积分数减小，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】反应物和产物均是气体，且气体的总质量不变，根据体积减小，根据ρ=m/v得到密度减小，同时体积减小，压强减小，导致平衡逆向移动
13．【答案】C
【知识点】化学平衡常数；化学平衡移动原理
【解析】【解答】A．随温度升高，CO2的平衡转化率减小，所以M点的平衡常数比N点的大，故A不符合题意；
B．温度低于250℃时，随温度升高，CO2的平衡转化率减小，乙烯的产率随温度升高而减小，故B不符合题意；
C．保持N点温度不变，向容器中再充入一定量的H2，平衡正向移动，CO2的转化率增大，故C符合题意；
D．催化剂不能使平衡移动，其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时CO2的平衡转化率仍位于M点，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据温度的高低以及二氧化碳的平衡转化率判断反应是放热，因此温度升高，平衡逆向移动，平衡常数增大
B.根据图像即可得到温度升高平衡逆向移动，乙烯的产率下降
C.增加氢气的量可以促进二氧化碳的转化率
D.催化剂只是改变速率不能改变平衡移动，点会低于M点
14．【答案】A
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A．合成氨反应方程式： ，反应前后化学计量系数不相等，所以只要反应在进行，容器中的物质的量就会变化，压强也会变化，故当容器中的压强不变时，可以表明反应已达平衡状态，A符合题意；
B．由质量守恒定律知，气体的总质量不变，因为容器的容积不变，所以密度 质量 体积，密度始终保持不变，故不能作为平衡状态的标志，B不符合题意；
C．反应达到平衡时，N，和H2的浓度之间的关系，无法确定，所以当两者浓度为1：3时，不一定是平衡状态，C不符合题意；
D．断裂3mol H—H键，即消耗3mol ，同时一定生成2mol ，即形成6mol N—H键，反应中始终是这一量的关系，故不能作为平衡状态的标志，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】合成氨反应是前后系数不同的放热反应，因此可以通过正逆速率相等以及浓度不变、压强不变等判断是否平衡
15．【答案】A
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A．因为反应容器为绝热容器，只要反应正向进行或逆向进行，容器内的温度都会发生改变，所以当容器内的温度不再变化时，反应达平衡状态，A符合题意；
B．相同时间内断开H－H键和生成N－H键，反应都是正向进行，由此不能判断反应是否达平衡，B不符合题意
C．因为容器为恒压容器，容器内的压强始终不变，所以当压强不再变化时，不能确定是否达平衡状态，C不符合题意；
D．容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2，可能是反应进行过程中的某个阶段，不一定是平衡状态，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】判断平衡常用的方法是正逆速率是否相等，以及反应物的浓度是否改变，对于此题，压强始终不变，故不能通过压强进行判断是否达到平衡，不能通过浓度之比和化学计量系数之比相等来判断平衡
16．【答案】B
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响；化学平衡移动原理；化学平衡状态的判断；等效平衡
【解析】【解答】A．反应达到平衡时正逆反应速率相等，所以Cl2与SCl2的消耗速率之比为1：2，据图可知B、D满足条件，为平衡状态，故A不符合题意；
B．据图可知B、D点之后继续升高温度SCl2的消耗速率变大的更多，即逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，所以正反应为放热反应，焓变小于0，焓变=正反应活化能-逆反应活化能，所以正反应的活化能小于逆反应的活化能，故B符合题意；
C．据图可知B、D点之后继续升高温度SCl2的消耗速率变大的更多，即逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，故C不符合题意；
D．该反应前后气体系数之和相等，压强不影响平衡，所以缩小容器容积，重新达到平衡后与原平衡为等效平衡，氯气的转化率不变，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】A.计算出B，D的反应速率进行判断正逆反应速率的关系
B.根据B，D达到平衡，温度升高，二氯化硫的增长速率比氯气的增长速率大，故温度升高后，平衡逆向移动，正反应为放热反应，根据焓变与正逆活化能的关系进行判断
C.平衡后，加热后根据含量的关系确定，平衡逆向移动
D.前后系数之和相等，重新达到平衡后，可视为等效平衡，故转化率不变
17．【答案】D
【知识点】化学平衡常数；化学反应速率的影响因素；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A． 正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，故A不符合题意；
B． Q点时体系中X的体积分数最小、转化率最大，故Q点时Y的转化率最大，故B不符合题意；
C．
平衡后充入Z，浓度增大，正逆反应速率均增大，故C不符合题意；
D．温度越高，反应速率越快，则M点Y的反应速率大， W，M两点Y的正反应速率不同，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】温度在a℃之前，升高温度，X的含量减小，温度在a℃之后，升高温度，X的含量增大，曲线上最低点为平衡点，最低点之前未达平衡，反应向正反应进行，最低点之后，各点为平衡点，升高温度X的含量增大，平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应。
18．【答案】D
【知识点】化学平衡常数；化学平衡移动原理
【解析】【解答】A.反应的平衡常数是温度函数，体温升高，反应的平衡常数会改变，故A不符合题意；
B.吸入新鲜空气，反应物氧气的浓度增大，平衡向正反应方向移动，故B不符合题意；
C.CO达到一定浓度易使人中毒，是因为CO浓度增大，平衡Hb(CO)＋O2(g) Hb(O2)＋CO(g)向逆反应方向移动，故C不符合题意；
D.高压氧舱治疗CO中毒的原理是CO中毒的病人放入高压氧仓中，使反应物氧气的浓度增大，平衡Hb(CO)＋O2(g) Hb(O2)＋CO(g)向正反应方向移动，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】CO达到一定浓度易使人中毒，是因为CO浓度增大，平衡Hb(CO)＋O2(g) Hb(O2)＋CO(g)向逆反应方向移动是解答关键。
19．【答案】B,C
【知识点】化学反应速率的影响因素；化学平衡移动原理
【解析】【解答】A．平衡后加入X，反应物浓度增大，正反应速率会瞬间增大，而生成物浓度开始不变，因此逆反应速率在开始时不变，故A项判断不符合题意；
B．氦气不参加反应，恒温恒压下充入氦气，容器体积增大，容器内参加反应的物质的分压将减小，该反应为气体等体积反应，平衡不会移动，故B项判断符合题意；
C．温度不变，将容器的体积变为 2VL，容器内压强将减小，与原平衡互为等效平衡，容器体积增大一倍，因此Z 的平衡浓度变为原来的 1/2，故C项判断符合题意；
D．温度和容器体积不变时，向平衡混合物中加入 1molX 和 1molY，容器内压强将增大，新平衡与原平衡等效，因此新平衡与原平衡的质量分数相同，故D项判断不符合题意；
综上所述，判断正确的是BC项，故答案为BC。
【分析】A： 平衡后加入 X，开始时正反应速率均增大，逆反应速率不变
B：氦气不参加反应，恒温恒压下充入氦气，容器体积增大，容器内参加反应的物质的分压将减小
C：体积扩大两倍，浓度变为原来的 1/2，反应前后气体的物质的量不变，压强不影响平衡移动
D：由于压强不影响该平衡的移动，所以按原投料比加入原料形成的是等效平衡
20．【答案】A,C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．II与I初始投入量相同，II为绝热恒容容器，该反应为放热反应，故II随着反应的进行，容器内气体温度升高，平衡时相当于对I容器升高温度，升高温度化学平衡向吸热的逆反应方向移动，则平衡时SO3的物质的量比I小，即a<1.6，故A符合题意；
B．对于I中反应，开始时n（SO2）=2mol，n（O2）=1mol，平衡时n（SO3）=1.6mol，若容器III反应是在恒温恒容下进行，其等效起始状态是n（SO2）=1mol，n（O2）=0.5mol，物质的量是I的一半，容器的容积也是I的一半，则二者为等效起始状态，平衡时各种物质的含量相同，则平衡时SO3的物质的量是0.8mol，但由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，反应III是在恒温恒压下进行，反应从逆反应方向开始，反应发生使气体的压强增大，为维持压强不变，相当于在I平衡的基础上扩大容器的容积而导致减小压强，减小压强化学平衡逆向移动，因此反应III中达到平衡时SO3的物质的量比0.8mol要少，即b<0.8mol，故B不符合题意；
C．II为绝热容器，随着反应的进行容器内气体的温度升高，温度升高反应速率加快，则平衡时v正（SO2）：v（I）＜v（II），故C符合题意；
D．反应三段式为：
平衡常数K= ==80；若开始时向I中加入1.0molSO2（g）、0.20molO2（g）和4.0molSO3（g），由于容器的容积是1L，则c（SO2）=1.0mol/L，c（O2）=0.20mol/L，c（SO3）=4.0mol/L，则Qc= =80=K，因此反应恰好处于平衡状态，不向正反应方向移动也不向逆反应方向移动，故D不符合题意；
故答案为：AC。
【分析】主要考查的是，改变条件之后，对平衡的影响
A.对于 Ⅱ 正反应为放热，导致温度升高，整体速率加快，平衡向左移动，
B.对于 Ⅲ利用等效平衡原理进行转换，恒温恒压，从逆反应进行反应，最终b＜0.8.
C.对于 Ⅱ 正反应为放热，导致温度升高，整体速率加快，平衡向左移动
D.利用等效平衡和三行式进行计算平衡是否移动
21．【答案】B,D
【知识点】化学平衡常数；等效平衡；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－116kJ·mol－1，反应4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(l)，生成液态水，气态水变液态水放出热量，因此ΔH＜－116 kJ·mol－1，故A不符合题意；
B．构造的容器Ⅳ的类型是恒温恒容，容器Ⅱ的类型是绝热恒容，二者都是逆向反应建立的平衡状态，容器Ⅱ由于是绝热的，所以容器Ⅱ中的温度会越来越低，不利于反应逆向进行，相比于容器Ⅳ达到平衡时消耗的Cl2更少，所以a＞1；构造的容器Ⅴ的类型为恒温恒容，容器Ⅲ的类型为恒温恒压，二者都是正向反应建立的平衡，由于容器Ⅴ为恒容容器，所以反应开始后容器Ⅴ中的压强逐渐小于容器Ⅲ中的压强，压强越小越不利于反应正向进行，因此平衡时，容器Ⅴ中的Cl2的量小于容器Ⅲ中的，所以b＞2，故B符合题意；
C．根据阿伏加德罗定律PV=nRT可知，温度相同，体积相同，则压强之比等于物质的量之比 ，解得p2＝1.6×105 Pa，III容器体积和加入的物质的量都是I容器的2倍，因此压强相同p3＝2×105 Pa，故C不符合题意；
D． ，反应容器Ⅰ平衡常数 ，若起始向容器Ⅰ中充入0.5 mol HCl、0.5 mol O2、0.5 mol Cl2和0.5 mol H2O， ，则反应向逆反应方向进行，故D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】三个容器中，Ⅰ与Ⅱ均为恒容容器，差别在于前者恒温，后者绝热；不妨设想容器Ⅳ，其与容器Ⅰ其余的条件相同，仅投料方式按照容器Ⅱ中的投料方式进行，那么容器Ⅳ中的平衡与Ⅰ中的等效，容器Ⅳ中的反应达到平衡时，Cl2的物质的量为1mol。容器Ⅲ相比于容器Ⅰ，体积扩大了一倍，初始投料也增加了一倍，但容器Ⅲ是在恒温恒压的条件下反应的；不妨设想容器Ⅴ，其与容器Ⅲ的其他的条件相同，仅容器类型更改为恒温恒容的容器，那么容器Ⅴ中的平衡状态与Ⅰ中的等效，容器Ⅴ中的反应达到平衡时，Cl2的物质的量为2mol。
22．【答案】A,D
【知识点】反应热和焓变；化学平衡常数；化学平衡移动原理；化学平衡转化过程中的变化曲线；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A、根据图像，随着温度的升高，CH4的转化率增大，根据勒夏特列原理，正反应方向为吸热反应，即△H>0，在相同温度下，增大压强，该反应平衡向逆反应方向进行，CH4的转化率降低，因此P1B、
　 CH4(g)+ H2O(g) CO(g) + 3H2(g)
起始 0.1 0.1 0 0
转化 0.05 0.05 0.05 0.15
平衡 0.05 0.05 0.05 0.15
假设容器的体积为1L，依据化学平衡常数的定义，该反应的化学平衡常数K=0.0675，容器II中的浓度商为0.33×0.1/(0.1×0.1)=0.27>0.0675，说明反应向逆反应方向进行，即v(CH4)正＜v(CH4)逆，故B不符合题意；
C、将II中物质全部转化成反应物，CH4和H2O的物质的量都是0.2mol，II可以看作在I基础上，再通入0.1molCH4和0.1molH2O，再通入0.1molCH4和0.1molH2O，相当于增大压强，假设平衡不移动，此时n＇(CO)=2n(CO)I，但增大压强，平衡向逆反应方向移动，因此n(CO)>n＇(CO)，即n(CO)Ⅱ< 2n(CO)Ⅰ，故C不符合题意；
D、将II中数值，全部转化成CO和H2O，与III的数值相比较，III比II多0.1molH2O，根据选项B分析，II和III反应都向逆反应方向进行，令II中消耗CO的物质的量为xmol，III中消耗CO的物质的量为ymol，达到平衡后有(0.6－2x)/(0.7－2y)=4/5，10x－8y=0.2，当x=y=0.1时，II容器中气体总物质的量为0.4mol，III容器中气体总物质的量为0.5mol，也就是CO和H2O全部转化成CH4和H2O时，才会出现压强之比等于4：5，但该反应为可逆反应，不可能全部转化，故D符合题意；
【分析】A.根据温度的变化为甲烷的转化率的影响即可判断，根据正反应是体积减小的反应，即可判断压强的大小
B.根据I计算出此温度下的平衡常数，在计算出II的浓度商，即可判断反应的方向
C.采取将生成物廍变为反应物进行判断即可
D.采取将生成物廍变为反应物进行判断即可
23．【答案】右；低；高
【知识点】化学平衡的影响因素；化学平衡移动原理
【解析】【解答】由H2O（l） H2O（g）也可以用平衡移动原理来解释，则减小压强向气体体积增大的方向移动，即减小压强向右移动；
高山上由于空气稀薄，压强小，水的沸点低；而高压锅中压强大，所以高压锅中水的沸点比普通锅中水的沸点高。
【分析】根据压强变化可使H2O（l） H2O（g）发生移动，减小压强反应向气体体积增大的方向移动，高山上压强小，高压锅中压强大，以此来解答。
24．【答案】逆向移动；正向移动；逆向移动
【知识点】化学平衡的影响因素；化学平衡移动原理
【解析】【解答】氨水中加氯化铵，增大了铵根离子浓度使平衡逆向移动，通入氨气增大氨分子的浓度，使平衡正向移动，加氢氧化钠，增大氢氧根离子的浓度，使平衡逆向移动，故答案为：逆向移动；正向移动；逆向移动；
【分析】加入的物质对平衡产生的影响， NH3+H2O NH3·H2O NH +OH- ，加入氯化铵，中增加了生成物铵根离子，导致平衡逆向移动，产生更多的氨气，加入氨气，增加了反应物，平衡正向移动，碱性增强，加入氢氧化钠，增加了生成物中的氢氧根离子，导致平衡逆向移动，产生更多的氨气。
25．【答案】增加
【知识点】化学反应的可逆性
【解析】【解答】加入18O构成的氧气，增大了反应物的浓度，使平衡正向移动生成了含18O的SO3，化学平衡是动态平衡，SO3也在分解，随SO3的分解，在SO2中也有18O存在，所以SO2中18O的含量增加。
【分析】化学平衡是动态平衡，正逆反应同时进行。
26．【答案】（1）0.013
（2）1.0；催化剂
（3）＞；＞
（4）吸热；温度升高时，平衡向右移动
【知识点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素；化学平衡移动原理
【解析】【解答】（1）在实验1中，反应在10至20min时间内平均速率为v= = =0.013 mol/（L·min），故答案为0.013；（2）实验1和实验2达到平衡时A的浓度不再改变且相等，说明实验2与实验1其他条件完全相同，实验1与实验2中A的初始浓度应相等，起始浓度c2=1.0mol/L，实验2较其他实验达到平衡时间最短，是使用了合适的催化剂，
故答案为1.0；催化剂；（3）在实验1中，反应在10至20min时间内平均速率为v= = =0.013 mol/(L·min)，在实验3中，反应在10至20min时间内平均速率为v= = =0.015 mol/(L·min)，故v3>v1，实验1的起始浓度为1.0mol/L，由平衡时浓度可知在实验3的起始浓度大于1.0mol/L，即c3>1.0 mol/L，故答案为>；>；（4）比较实验4和实验1可知平衡时实验4反应物A的浓度小，由实验1到实验4升高温度，平衡右移，加热平衡向吸热反应方向移动；故答案为吸热；温度升高时，平衡向右移动。
【分析】（1）根据v= 公式解题；（2）实验1和实验2达到平衡时A的浓度不再改变且相等，说明实验2与实验1其他条件完全相同，实验2使用了催化剂，加快了反应速率，缩短了达平衡的时间；（3）以10至20min为例求出实验1和实验3的反应速率进行比较；（4）根据化学平衡移动原理分析，加热平衡向吸热反应方向移动。
27．【答案】（1）球形冷凝管；除去大部分的水杨酸和硫酸；除去Na2CO3、水杨酸钠等盐； +CH3OH +H2O；提高水杨酸的(平衡)转化率
（2）；＜；BC；2.5×103
【知识点】化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用；酯化反应
【解析】【解答】(1) ①由装置的结构特点可知，W为球形冷凝管，故答案为：球形冷凝管；②反应后的溶液要经过多次洗涤，在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是除去大部分催化剂硫酸和未反应完的水杨酸，10%Na2CO3溶液既可以除去未洗净的硫酸，也可以降低酯的溶解度，但第二步洗涤后生成的酯中混有Na2CO3，所以第二次水洗，主要目的是除去产品中残留的Na2CO3、水杨酸钠等盐，
故答案为：除去大部分的水杨酸和硫酸；除去Na2CO3、水杨酸钠等盐；③水杨酸甲酯是由水杨酸和甲醇酯化反应得到，反应为： +CH3OH +H2O；实验中甲醇用量稍微过量可以提高水杨酸的(平衡)转化率，
故答案为： +CH3OH +H2O；提高水杨酸的(平衡)转化率；(2) ①由盖斯定律可知(Ⅲ)= (I) -(II)，则K3= ，由图像可得，随温度的升高，甲醇的产率逐渐减小，说明升温平衡逆向移动，逆向为吸热方向，则正向为放热反应，△H1<0，
故答案为： ；<；②A.由图像可知加催化剂Cu/ZnO后随温度的升高反应(I)中甲醇的产率增大，因此催化剂Cu/ZnO能催化反应(I)，故A不正确；
B.由图可知催化剂Cu/ZnO在温度低于480K时对甲醇的产率几乎没有影响，说明温度低时其活性很低，故B正确；
C.图中a点所示条件下，反应未达到平衡状态，由图可知反应应向增大甲醇产率的方向进行，即反应向正向进行达到平衡状态，因此延长反应时间能提高甲醇的产率，故C正确；
D.图中b点所示条件下，若增加H2的浓度会使平衡正向移动，可以提高甲醇的产率，故D不正确；
故答案为：BC；③400K时向某恒容密闭容器中充入CO和H2，使c(CO)=0.10mol·L-1，c(H2)=0.20mol·L-1，平衡时c(CH3OH)=0.08mol·L-1列出三段式如下：
设CO的变化浓度为xmol/L
由已知得：x=0.08mol·L-1，则平衡时c(CO)=0.02mol·L-1，c(H2)=0.04mol·L-1，
该温度下反应(II)的平衡常数为K= =2.5×103，
故答案为：2.5×103。
【分析】（1）①仪器W为球形冷凝管
②第一次水洗：除去水溶性杂质：如硫酸或者水杨酸
第二次水洗：除去碳酸钠溶液
③酯化反应：酸脱羟基，醇脱氢
加入过量甲醇：为使水杨酸充分反应
（2）①式-②式=③式，故K3=K1/K2，温度升高，二氧化碳的转化率降低，故正反应为吸热反应
有关平衡常数的问题可采用三段式解决
28．【答案】（1）
（2）②
（3）减小；不变；有利
【知识点】化学平衡常数；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】（1）反应①平衡常数；
（2）由于反应②的平衡常数大于反应①的平衡常数，因此反应②正向进行的程度较反应①大，即相同条件下，转化程度较大；
（3）①由表格数据可知，当温度升高时，CO2的转化率降低，说明此时平衡逆向移动，则平衡常数K减小；
②由于平衡常数K只与温度有关，温度不变，平衡常数K不变，因此提高氢碳比，K值不变；
由表格数据分析可知，相同温度下，提高氢碳比，CO2的转化率增大，则平衡正向移动，有利于乙醇的生成；
【分析】（1）根据平衡常数的表达式进行分析；
（2）由平衡常数的大小比较反应正向进行的程度大小；
（3）①根据温度对平衡移动的影响分析K的变化；
②平衡常数K只与温度有关，与物质浓度无关；结合氢碳比对平衡移动的影响分析；
29．【答案】（1）-41.3kJ·mol-1
（2）C；D
（3）K=c(CH3OCH3)·c(CO2)/c3(H2)·c3(CO)；＞；75%
【知识点】反应热和焓变；化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1） 3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)；ΔH= - 246.4kJ·mol-1①4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)，ΔH1= - 205.1kJ·mol-1②根据盖斯定律得到 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)；ΔH2 =ΔH-ΔH1=- 246.4kJ·mol-1 + 205.1kJ·mol-1 = -41.3kJ·mol-1
（2）A.正反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，但是反应速率减小，故A不符合题意
B.加入催化剂，反应速率增大，不影响平衡移动，CO的转化率不变，故B不符合题意
C.正反应为气体体积减小的反应，缩小容器体积压强增大，反应速率增大，平衡正反应移动，C的转化率增大，故C符合题意
D.增加氢气的浓度，反应速率增大，平衡向正反应移动，CO的转化率增大，故D符合题意
E.增加CO的浓度，反应速率增大，平衡向正反应移动，但是CO的转化率减小，故E不符合题意
（3）① 根据平衡常数的公式可以知道 K=c(CH3OCH3)·c(CO2)/c3(H2)·c3(CO)
②平衡时混合气体的密度是同温同压下起始的压强的1.6倍，同温同压下，体积缩小密度增大，正反应向着混合气体总的物质的量减小的方向反应，故反应向正反应方向进行，故反应速率是 v(正) ＞ v(逆)③ 设CO变化的量为3x.
　 3H2(g)+ 3CO(g) CH3OCH3(g)+ CO2(g)
起始（mol） 3 3 1 1
转化（mol） 3x 3x x x
平衡（mol） 3-3x 3-3x 1+x 1+x
根据密度之比与物质的量之比成反比即可计算出：=1.6，x=0.75mol，因此转化率为=75%
【分析】（1）根据盖斯定律即可计算出焓变
（2）提高反应速率和一氧化碳的转化率，对于此反应气体体积减小且放热的反应，可以适当的提高温度或者是增加压强或者是增加氢气的物质的量
（3）①根据平衡常数的公式生成物浓度的幂指数与反应物浓度幂指数的比值
②根据密度增大，体积减小相当与增大压强即可判断反应进行方向
③根据给出的压强之比即可利用三行式进行计算出一氧化碳的转化量即可计算出转化率
30．【答案】（1）
（2）
（3）前者反应的平衡常数为 ，后者反应的平衡常数为 ，远远小于14.33K1
（4） △H=+41.2 kJ·mol-1
（5）
（6）C
【知识点】热化学方程式；化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1）天然的雨水的pH＜7，主要是由于空气中含有大量的二氧化碳与水作用得到碳酸，碳酸是二元弱酸，在溶液中会分步电离，但是以第一步电离为主，故正确答案是
（2） 将CO2通入NaClO水溶液中，发生的主要反应为 。 此反应的平衡常数的表示式为K==K1c(HClO)c(HCO3-)c(H+)c(ClO-)c(H2CO3)c(H+)= ，故正确答案是：
（3） 此反应的平衡常数为K2==== ，通过给出的数据计算出 K2= ，而 此反应的平衡常数的表示式为K= ，后者的常数远大于前者吗，因此以后者为主，故正确答案是： 前者反应的平衡常数为 ，后者反应的平衡常数为 ，远远小于14.33K1
（4）由图示可知2CO2(g)+6H2(g)比2CO(g)+2H2O(g)+4H2(g)能量少82.4KJ，即2CO2(g)+2H2(g)比2CO(g)+2H2O(g)能量少82.4 kJ，所以1CO2(g)+1H2(g)比1CO(g)+1H2O(g)能量少41.2KJ，故 △H=+41.2 kJ·mol-1 故正确答案是： △H=+41.2 kJ·mol-1
（5）根据表格1中的数据，反应I，2CO2(g)+6H2(g)2CH3OH(g)+2H2O(g) △H=-99.2 kJ/mol，反应II，△H=-29.9 kJ/mol；将两个方程式进行叠加，可得总的反应为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-123.1 kJ/mol，用图示表示的采用双功能催化剂有二氧化碳加氢合成二甲醚的能量变化图为：
（6）
A.合成二甲醚的反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，不能提高工业生产效率。故A不符合题意
B.二甲醚和水均是生成物，二者反应产生的浓度比为1：3，与反应是否平衡无关，不能通过检测浓度比进行判断平衡，故B不符合题意
C.反应3是反应前后气体物质的量不变的反应，当反应达到平衡时，弱缩小容器体积，反应3不发生移动，C符合题意
D.催化剂只是改变反应速率，不能使平衡发生移动，因此一定温度下压强下寻找更活泼的催化剂可以加快反应的速率，缩短平衡的时间，在相同的时间内产生更多的产品，不能使平衡发生移动，不能提高二氧化碳的平衡转化率，故D不符合题意
【分析】（1）天然雨水的pH小于7主要是因为二氧化碳溶于水电离出氢离子导致
（2）根据平衡常数的计算公式以及题目给出的数据进行代换计算即可表达式
（3）根据给出的方程式进行计算出此时的平衡常数与题2中的平衡常数进行对比即可
（4）根据给出的反应计算出焓变即可写出热化学方程式
（5）根据给出的反应写出合成二甲醚的方程式即可画出能量的变化关系
（6）2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-123.1 kJ/mol根据总的反应判断合成二甲醚的反应是正反应气体体积减小的放热反应
A.高温不利于二甲醚的合成
B.二甲醚和水的浓度比与化学计量系数之比相等因此不能进行判断
C.压强对反应3的反应不影响
D.催化剂只是改变反应速率不能提高转化率
31．【答案】（1）-159.5；A
（2）＞；4/3；B
（3）
【知识点】反应热和焓变；电极反应和电池反应方程式；化学平衡常数；化学平衡状态的判断；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1）①反应Ⅱ： ， 总反应Ⅲ： ，根据盖斯定律，反应I=反应III-反应II，得到==-87KJ/mol-72.5KJ/mol=-159.5KJ/mol，故正确答案是： -159.5
②A.反应III前后系数不同，压强不变时，反应达到平衡，故A符合题意
B.平衡时各物质之间的浓度可能相等可能不等，故B不符合题意
C.应该 反应达到平衡，故C不符合题意
D. 表示的是平衡常数，温度不变，常数不变，故D不符合题意
（2）① 根据图示，温度升高后继续反应，转化率继续增大说明反应未达到平衡，因此b点的V正＞V逆，故正确答案是：＞ ②温度为T5时，此时二氧化碳转化率为2/3，
　 CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g)
起始（mol/L） 1 3 0 0
转化（mol/L） 2
平衡（mol/L） 1
平衡常数===③A.使用高效催化剂平衡不移动，转化率不变，故A不符合题意
B.不断分离出产物，平衡正向移动转化率大，故B符合题意
C.提高原料气中的二氧化碳的比例，二氧化碳的转化率降低，故C不符合题意
D.由图中温度升高，转化率下降，可知反应为放热，升高温度逆向移动，故D不符合题意
（3）由图可知，铜电极是二氧化碳转化为甲烷发生的是还原反应得到电子，故电极反应式为 ，故正确的电极反应式为
【分析】（1）①根据盖斯定律即可计算出焓变②根据反应III可知，正反应是放热且气体体积减小的反应，可根据某物质的正逆速率相等，以及浓度不变以及压强不变等判断是否平衡
（2） ①根据图示T4时未达到平衡，因此正反应继续 ② 根据平衡数据计算出平衡的浓度即可计算出平衡常数 ③根据图示判断此反应为放热，且系数减小的反应，提高二氧化碳的转化率可以不断的分离产物使平衡向右移动，增加氢气的含量等等
（3）根据图示判断铜极是阴极，发生的是还原反应，是二氧化碳得到得到电子变为甲烷的反应
32．【答案】（1）CO2+CH4 CH3COOH；BD
（2）CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(l) =-130.9 kJ●mol-1；＜；低温；A C；400
（3）CO2+6e-+6H+= CH3OH+H2O
【知识点】热化学方程式；电极反应和电池反应方程式；活化能及其对化学反应速率的影响；化学平衡常数；化学平衡移动原理
【解析】【解答】(1)根据反应物生成物可直接得出答案为CO2+CH4 CH3COOH；A中平衡常数只与温度有关，催化剂不能改变平衡常数，A不正确；CH4有C-H键发生断裂形成甲基，B正确；C未说明温度压强，C不正确；该反应是熵减的反应，反应能发生，则 <0，可得出 <0，故该反应为放热反应，D正确。
(2)①由 H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ mol-1和726.5kJ mol-1可得出式①：H2(g)+1/2 O2(g)= H2O(l) =-285.8kJ mol-1 和式②CH3OH(l) +3/2 O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) =-726.5kJ mol-1；3 ①-②即可得出：CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(l) =-130.9 kJ mol-1， = Ea(正)- Ea(逆) ＜0可得出Ea(正) ②该反应为气体分子总数减少的反应，加压能使平衡往正向移动从而提高CO2的平衡转化率，A正确；
放热反应升高温度平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，B不正确；
增大H2与CO2的投料比有利于CO2的转化，C正确；
催化剂不能改变平衡转化率，D不正确。
③200℃ 时水是气态，CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(g) 。
0.100molCO2和0.200molH2充入1L密闭容器中，平衡时CO2的转化率为50%，则CO2消耗0.05mol，剩余0.05mo CO2，H2消耗0.15mol，剩余0.05mol，生成0.05mol CH3OH和0.05mol H2O，容器体积为1L，此时平衡时体系中含有0.05mol/L CO2、0.05mol/L H2、0.05mol/L CH3OH 和0.05mol/L H2O，则 =400，所以答案为400；
(3) CO2在阴极得电子转化为CH3OH，电解质溶液为酸性，所以电极反应式为：CO2+6e-+6H+= CH3OH+H2O。
【分析】（1）有反应物推断生成物
A：平衡常数只于温度有关
B：CH4有C-H键发生断裂形成甲基
C ：未说标况不能用摩尔气体计算
D：由反应是熵减、 <0可知，为放热反应
（2）根据盖斯定律及反应热计算并写出热化学方程式，需要注意燃烧热产物为稳定的氧化物
根据反应放热和化学平衡的移动，选择低温催化剂更好；
提高转化率主要通过平衡移动，和增加另一反应物的浓度；
平衡常熟的计算依据三段式计算即可，注意带入计算的是浓度
（3）阴极得电子，且在酸性条件下，氢离子参与放电。
1 / 1高中化学人教版（2019）选择性必修1第二章第二节化学平衡
一、单选题
1．（2021高二下·奉化期末）在容积不变的密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0。下列各图表示当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中分析正确的是（　　）
A．图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响，且甲的温度较高
B．图Ⅱ表示t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
C．图Ⅲ表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
D．图Ⅳ表示t0时升温对反应速率的影响
【答案】B
【知识点】化学平衡常数；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.正反应是放热，温度升高，反应速率加快，平衡逆向移动，导致平衡时二氧化硫的含量减少，故A不符合题意
B.加入催化剂正逆速率增大，但是速率相等，平衡不移动，故B符合题意
C.增大反应物的浓度瞬间，正反应速率增大，逆反应速率不变，之后逐渐增大，故C不符合题意
D.升高温度，吸热方向速率增加的更多，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】I：根据图像，乙的平衡时间短，因此乙的温度高
II：t0时正逆速率均增大且增大的程度相等可以确定加入的是催化剂
III：根据图示判断速率均增大，温度升高，正逆速率均增大，但是吸热方向增加的更多，正逆速率标反
IV：根据图示判断速率均增大，温度升高，正逆速率均增大，但是吸热方向增加的更多，正逆速率标反
2．（2021高二下·奉化期末）已知反应CO(g)+H2O(g) CO2 (g)+H2 (g) ΔH＜0。在一定温度和压强下于密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是（　　）
A．升高温度，K增大
B．减小压强，n(CO2)增加
C．更换高效催化剂， CO转化率增大
D．充入一定量的氮气，n(H2)不变
【答案】D
【知识点】化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.该反应是放热反应，温度升高平衡逆向移动，K减小，故A不符合题意
B.该反应前后气体系数之和相等，压强不影响平衡的移动，故B不符合题意
C.催化剂只是改变反应速率不影响平衡的移动，故C不符合题意
D.压强恒定，冲入一定量的氦气，导致容器体积增大，反应物和生成物的分压降低，但是压强不影响平衡的移动，因此氢气的物质的量不变，故D符合题意
故答案为：D
【分析】根据 CO(g)+H2O(g) CO2 (g)+H2 (g) ΔH＜0 ，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，前后气体系数不变，压强对、不影响反应的平衡，催化剂只是改变反应速率，充入氦气相当于减小压强，考虑到压强不影响平衡移动因此氢气的物质的量不变
3．（2021高二下·奉化期末）一定温度的恒容密闭容器中进行如下可逆反应A(s)+2B(g) 2C(g)，下列叙述中，能说明反应已达到化学平衡状态的是（　　）
A．A，B，C的分子数之比为1：2：2
B．混合气体的密度不再变化
C．容器内的压强不再变化
D．单位时间内生成amolA，同时消耗2amolC
【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A.A、B、C的分子数为1：2：2，与起始量和转化率有关，不能判断反应是否达到平和给状态，故A不符合题意
B.气体的前后系数不变，A为固体，则混合气体的质量不变，混合气体的密度是个定值，则气体的密度不变说明反应达到平衡状态，故B符合题意
C.该反应为气体系数不变的反应，则体系内的压强始终不变，不能判断是否达到平衡，故C不符合题意
D.单位时间内生成nmolA，同时消耗2molC，只体现出逆反应过程，不能判断是否达到平衡，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】根据 A(s)+2B(g) 2C(g) ，前后气体的系数不变，且容积不变，当气体的质量不变时，此时密度不变说明此时达到平衡，由于气体系数不变，压强不影响平衡的移动，压强不变不能说明平衡是否移动，可以通过某物质的正逆速率相等判断是否平衡以及速率不变，浓度不变等判断是否平衡
4．（2021高二下·奉化期末）5mL 0.1mol/L的KI溶液与1mL 0.1mol/L的FeCl3溶液发生反应：
2Fe3+(aq)+2I-(aq) 2Fe2+(aq)+I2(aq)，达到平衡，下列说法中不正确的是（　　）
A．该反应的平衡常数K=c2(Fe2+)/c(Fe3+) c(I2)
B．经CCl4多次萃取后，向水溶液中滴入KSCN溶液，呈血红色，说明该反应存在限度
C．加入碘化钾固体，平衡正向移动
D．当溶液的颜色不再发生变化时，可以判断该反应已经达到平衡状态
【答案】A
【知识点】化学平衡常数；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.根据反应可知，平衡常数K=，故A符合题意
B.在氯化铁与过量的碘化钾溶液中充分反应后的溶液中用四氯化碳萃取后，向上层溶液中加入几滴KSCN溶液出现血红色，说明上层溶液中含由三价铁离子，即铁离子没有完全反应，说明反应存在限度，故B不符合题意
C.加入碘化钾固体，碘离子浓度增大，平衡右移动，故C不符合题意
D.当溶液中的颜色不再改变时，碘单质的浓度不变，反应达到可平衡，故D不符合题意
故答案为：A
【分析】根据方程式 2Fe3+(aq)+2I-(aq) 2Fe2+(aq)+I2(aq)， 即可写出平衡常数的计算公式，根据给出的 5mL 0.1mol/L的KI溶液与1mL 0.1mol/L的FeCl3溶液 ，此时碘离子的物质的量多与铁离子的量， 向水溶液中加入KSCN溶液后，变为血红色，说明铁离子有剩余，说明反应存在限度，增大碘离子浓度平衡向右移动，当溶液的颜色不变时，说明反应达到平衡
5．（2021高二下·嘉兴期末）研究反应 的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．比较实验①④不能得出：升高温度，化学反应速率加快
B．比较实验①②得出：増大反应物浓度，化学反应速率加快
C．若实验②③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂
D．在0~10 min之向，实验②的平均速率v(Y)=0.01mol/(L·min)
【答案】A
【知识点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.实验①、④相比，④的反应物的浓度低，但是温度较高，建立平衡所需要的时间短，反应速率更快。说明升高温度，化学反应速率加快，故A符合题意
B.从图中可以看出，实验①和②的温度相同，实验①中的X的物质的量浓度大，反应速率快，所以增大反应物浓度化学反应速率加快，故B不符合题意
C.实验②③中X的起始 物质的量浓度相等，温度相同，平衡状态也相同，但是实验③的反应速率较快，达到平衡状态的时间短，说明使用了催化剂，故C不符合题意
D.从图像中直接求出0-10min内的实验②的平均速率是0.02mol(L.min)，根据化学方程式的计量系数可知Y的速率是 0.01mol/(L·min)，故D不符合题意
故答案为：A
【分析】根据图中数据以及走势，结合选项进行判断即可
6．（2021高二下·湖州期末）一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应：
反应过程中的部分数据如下表所示：
n/mol t/min n（A） n（B） n（C）
0 4.0 1.0 0
2 　 0.6 0.2
4 　 0.4 　
6 2.8 　 0.3
下列说法正确的是（　　）
A． min时，该反应可能已达到平衡
B．反应开始后，不管t取何值，A与B的转化率均不可能相等
C．反应达到平衡状态时，用B表示的平均反应速率为0.05
D． min时，反应放出的热量为0.6Q kJ
【答案】B
【知识点】化学反应速率；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A.4min时，△n(B)=0.6mol，则△n(C)=0.3mol，与6min时相等，因此4min时已经达到平衡，2min-4min，△n(B)=0.2mol，浓度越大，反应速率越快，因此2-3min时B的减少量小于1-2min时B的减少量，0-2分钟B的平均减少量为0.2mol/min，因此2-3min时B的减少量小于0.2mol/min，故3min时没有达到平衡，A不符合题意；
B. 起始A与B的物质的量之比为4：1，A与B消耗的物质的量之比为2：1，则不管t取何值，A与B转化率均不可能相等，B符合题意；
C.平衡时v(B)=，C不符合题意；
D. 根据反应：4A(g)+2B(g)C(g)△=- QKJ/mol可知，反应完全进行生成1molC时放出的热量为QkJ，t=6min时，该可逆反应生成C的物质的量为0.3mol，反应放出的热量为0.3Q，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】 t=2min时，n(B)=0.6mol，n(C)0.2mol，则△n(B)=0.4mol，△n(C)=0.2mol，物质的量变化量之比等于计量数之比，△n(B)：△n(C)=b：c=0.4：0.2=2：1，t=6min时，△n(A)=1.2mol，△n(C)=0.3mol，△n(a)：△n(C)=1.2：0.3=4：1，所以c=1，b=2。
7．（2021高二下·安康期末）在 时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的起始浓度和平衡浓度如下表，下列说法错误的是（　　）
物质 X Y Z
起始浓度/（ ） 0.1 0.2 0
平衡浓度/（ ） 0.05 0.1 0.1
A．反应达到平衡时，Y的转化率为50%
B．反应可表示为 ，平衡常数为200
C．其他条件不变时，增大压强可使平衡向右移动
D．若升温后Z的平衡浓度减小，则该反应为放热反应
【答案】B
【知识点】化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.反应达到平衡时，Y的转化浓度为0.1mol/L，Y的转化率为=50%，故A不符合题意
B.平衡时X转化了0.05mol/L，Y转化了0.1mol/L.Z转化了0.1mol/L，化学计量系数之比等于变化量之比，故方程式为X+2Y2Z，平衡常数K==20，故B不符合题意
C. 此反应是正反应系数减小的反应，其他条件不变时，增大压强可使平衡向右移动。故C不符合题意
D. 升温后Z的平衡浓度减小，说明平衡逆向移动，则该反应为放热反应，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】根据X、Y、Z的浓度的变化量即可计算出化学计量系数之比，根据Y的变化量即可计算出Y的转化率，根据反应前后的系数即可判断压强对其影响，根据温度对平衡常数的影响即可判断放热或者吸热
8．（2021高二下·江川期中）在密闭容器中充入一定量的NO2，发生反应2NO2（g） N2O4（g）ΔH=﹣57 kJ mol﹣1在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．a、c两点的反应速率：a＞c B．a、b两点的转化率：a＜b
C．a、c两点气体的颜色：a深，c浅 D．由a点到b点，可以用加热的方法
【答案】B
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.a和c的温度相同，压强不同，根据正反应是体积减小的反应，压强增大，平衡右移，因此速率c＞a，故A不符合题意
B.正反应为放热，温度越高，而二氧化氮的含量越高，二氧化氮的含量越高说明温度是越低，故T2＞T1，转化率是a＜b，故B符合题意
C.压强增大，体积减小，浓度增大，a浅，c深，故C不符合题意
D.此反应为放热，a到b说明浓度减小，应该是降温，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】根据图示判断温度的大小，再结合温度和压强对平衡的影响进行判断即可
9．（2021高二下·江川期中）工业上制备纯硅的热化学方程式如下：SiCl4(g)＋2H2(g) Si(s)＋4HCl(g) ΔH＝＋QkJ·mol－1(Q>0)；某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行反应，下列叙述正确的是 （　　）
A．反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率
B．若反应开始时SiCl4为1mol，则在平衡时，吸收热量为QkJ
C．将反应的温度由T1升高至T2，则对应温度下的平衡常数K1>K2
D．当反应吸收热量为0.25QkJ时，生成的HCl恰好与1 mol NaOH反应
【答案】D
【知识点】化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用；有关反应热的计算
【解析】【解答】A. 反应过程中，若增大压强平衡向左移动，降低了四氯化硅的转化率，故A不符合题意
B. 若反应开始时SiCl4为1mol，则在平衡时，吸收热量小于QkJ，故B不符合题意
C. 将反应的温度由T1升高至T2 ，平衡右移动，平衡常数增大，K2＞K1，故C不符合题意
D. SiCl4(g)＋2H2(g) Si(s)＋4HCl(g) ΔH＝＋QkJ·mol－1 ，吸收0.25Q的能量，产生1mol氯化氢，刚好消耗1mol氢氧化钠，故D符合题意
故答案为：D
【分析】A.增大压强平衡向着体积减小的方向移动
B.此反应是可逆反应，不能完全反应
C.温度升高，平衡右移，常数增大
D.根据给出的热量进行计算
10．（2021高二下·浙江期中）化学反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在不同温度时达到平衡，其平衡常数如下表：
编号 化学方程式 温度
Ⅰ 1.47 2.15
Ⅱ 1.62 b
Ⅲ a 1.68
根据以上信息判断，下列结论正确的是（　　）
A．将铁粉磨细可以使平衡Ⅰ向右移动
B．反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应
C．升高温度，反应Ⅲ平衡向正反应方向移动
D．
【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应；化学平衡常数；化学平衡移动原理
【解析】【解答】 的K1=c(CO)/c(CO2)， 的K2=[c(CO2) c(H2)]/[c(CO) c(H2O)]， 的K3=c(H2)/c(H2O)，同温度下，K2=K3/K1，K3=K1 K2，979K平衡常数a=1.47×1.62≈2.38，1173K平衡常数b=1.68÷2.15≈0.78。
A．铁是固体，将铁粉磨细可以加快反应速率，但平衡不移动，故A不符合题意；
B．根据以上分析可知反应Ⅱ的平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，故B符合题意；
C．计算得到平衡常数，反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小，升高温度平衡逆向进行，故C不符合题意；
D．计算分析可知a＞b，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.粉末增大的接触面积，增大速率，但是固体不影响平衡移动
B.根据盖斯定律求出a和b即可进行判断
C.根据B选项判断，III是放热反应，因此温度升高平衡逆向移动
D.根据盖斯定律求出a和b即可进行判断
11．（2021高二下·浙江期中）一定条件下，在体积不变的绝热密闭容器中，发生反应 。能表示该反应一定达到化学平衡状态的是（　　）
A．单位时间内消耗 ，同时生成
B．混合气体总物质的量不再发生变化
C．Y和Z的物质的量浓度相等
D．容器中的压强不再发生变化
【答案】D
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A．单位时间内消耗 ，同时生成 ，都是指逆反应，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故A不符合题意；
B． ，反应前后气体系数和相等，气体总物质的量是恒量，混合气体总物质的量不再发生变化，反应不一定平衡，故B不符合题意；
C．Y和Z的物质的量浓度相等，不能确定Y和Z的物质的量浓度是否不再发生变化，反应不一定平衡，故C不符合题意；
D．容器中气体物质的量不变，正反应放热，温度是变量，所以压强是变量，压强不再发生变化，反应一定平衡，故D符合题意
故答案为：D；
【分析】常规的判断平衡的条件是，正逆速率相等，以及浓度不再变化，对于此反应是放热，温度在变化，密闭容器体积不变，因此压强也在变化，当压强不再变化时，达到平衡
12．（2021高二下·吴中期中）在某一密闭容器中，若反应 达到平衡后，保持其温度不变，将该密闭容器的体积增加一倍，当达到新的平衡时，则下列说法正确的是（　　）
A．容器内气体密度减小 B．平衡向正反应方向移动
C．二氧化氮的转化率增大 D．四氧化二氮的体积分数增大
【答案】A
【知识点】化学平衡移动原理
【解析】【解答】A．将该密闭容器的体积增加一倍，由于气体质量不变，因此容器内气体密度减小，故A符合题意；
B．将该密闭容器的体积增加一倍即减小压强，平衡向体积增大的方向移动即平衡逆向反应方向移动，故B不符合题意；
C．将该密闭容器的体积增加一倍即减小压强，平衡逆向移动，二氧化氮消耗减少，因此二氧化氮的转化率减小，故C不符合题意；
D．将该密闭容器的体积增加一倍即减小压强，平衡逆向移动，四氧化二氮减少，因此四氧化二氮的体积分数减小，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】反应物和产物均是气体，且气体的总质量不变，根据体积减小，根据ρ=m/v得到密度减小，同时体积减小，压强减小，导致平衡逆向移动
13．（2021高二下·吴中期中）乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。一定条件下CO2和H2合成乙烯的反应为2CO2(g) + 6H2(g)= 4H2O(g) + CH2＝CH2(g) ΔH= a kJ mol-1。向恒容密闭容器中充入体积比为1：3的CO2和H2，测得不同温度下CO2的平衡转化率及催化剂的催化效率如图所示。下列有关说法正确的是（　　）
A．M点的平衡常数比N点的小
B．温度低于250℃时，乙烯的产率随温度升高而增大
C．保持N点温度不变，向容器中再充入一定量的H2，CO2的转化率可能会增大到50％
D．其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时CO2的平衡转化率可能位于M1点
【答案】C
【知识点】化学平衡常数；化学平衡移动原理
【解析】【解答】A．随温度升高，CO2的平衡转化率减小，所以M点的平衡常数比N点的大，故A不符合题意；
B．温度低于250℃时，随温度升高，CO2的平衡转化率减小，乙烯的产率随温度升高而减小，故B不符合题意；
C．保持N点温度不变，向容器中再充入一定量的H2，平衡正向移动，CO2的转化率增大，故C符合题意；
D．催化剂不能使平衡移动，其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时CO2的平衡转化率仍位于M点，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据温度的高低以及二氧化碳的平衡转化率判断反应是放热，因此温度升高，平衡逆向移动，平衡常数增大
B.根据图像即可得到温度升高平衡逆向移动，乙烯的产率下降
C.增加氢气的量可以促进二氧化碳的转化率
D.催化剂只是改变速率不能改变平衡移动，点会低于M点
14．（2021高二下·昆山期中）在一定温度下，在一个容积不变的密闭容器中，发生合成氨反应，下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是（　　）
A．容器内的压强保持不变
B．容器内混合气体的密度保持不变
C．混合气体中 和 的物质的量浓度之比为1∶3
D．单位时间内每断裂3molH—H键，同时形成6molN—H键
【答案】A
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A．合成氨反应方程式： ，反应前后化学计量系数不相等，所以只要反应在进行，容器中的物质的量就会变化，压强也会变化，故当容器中的压强不变时，可以表明反应已达平衡状态，A符合题意；
B．由质量守恒定律知，气体的总质量不变，因为容器的容积不变，所以密度 质量 体积，密度始终保持不变，故不能作为平衡状态的标志，B不符合题意；
C．反应达到平衡时，N，和H2的浓度之间的关系，无法确定，所以当两者浓度为1：3时，不一定是平衡状态，C不符合题意；
D．断裂3mol H—H键，即消耗3mol ，同时一定生成2mol ，即形成6mol N—H键，反应中始终是这一量的关系，故不能作为平衡状态的标志，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】合成氨反应是前后系数不同的放热反应，因此可以通过正逆速率相等以及浓度不变、压强不变等判断是否平衡
15．（2021高二下·临海月考）反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＜0，若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是：（　　）
A．容器内的温度不再变化
B．相同时间内断开H－H键数目和生成N－H键数目相等
C．容器内的压强不再变化
D．容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2
【答案】A
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A．因为反应容器为绝热容器，只要反应正向进行或逆向进行，容器内的温度都会发生改变，所以当容器内的温度不再变化时，反应达平衡状态，A符合题意；
B．相同时间内断开H－H键和生成N－H键，反应都是正向进行，由此不能判断反应是否达平衡，B不符合题意
C．因为容器为恒压容器，容器内的压强始终不变，所以当压强不再变化时，不能确定是否达平衡状态，C不符合题意；
D．容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2，可能是反应进行过程中的某个阶段，不一定是平衡状态，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】判断平衡常用的方法是正逆速率是否相等，以及反应物的浓度是否改变，对于此题，压强始终不变，故不能通过压强进行判断是否达到平衡，不能通过浓度之比和化学计量系数之比相等来判断平衡
16．（2021高二下·丽水月考）一定压强下，向10 L密闭容器中充入1molS2Cl2(g)和1 molCl2，发生反应：S2Cl2(g)+Cl2(g) 2SCl2(g)。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示，以下说法中错误的是（　　）
A．A，B，C，D四点对应状态下，达到平衡状态的是B，D
B．正反应的活化能大于逆反应的活化能
C．达到平衡后再加热，平衡向逆反应方向移动
D．在300℃下，达到平衡后缩小容器容积，重新达到平衡后，Cl2的平衡转化率不变
【答案】B
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响；化学平衡移动原理；化学平衡状态的判断；等效平衡
【解析】【解答】A．反应达到平衡时正逆反应速率相等，所以Cl2与SCl2的消耗速率之比为1：2，据图可知B、D满足条件，为平衡状态，故A不符合题意；
B．据图可知B、D点之后继续升高温度SCl2的消耗速率变大的更多，即逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，所以正反应为放热反应，焓变小于0，焓变=正反应活化能-逆反应活化能，所以正反应的活化能小于逆反应的活化能，故B符合题意；
C．据图可知B、D点之后继续升高温度SCl2的消耗速率变大的更多，即逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，故C不符合题意；
D．该反应前后气体系数之和相等，压强不影响平衡，所以缩小容器容积，重新达到平衡后与原平衡为等效平衡，氯气的转化率不变，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】A.计算出B，D的反应速率进行判断正逆反应速率的关系
B.根据B，D达到平衡，温度升高，二氯化硫的增长速率比氯气的增长速率大，故温度升高后，平衡逆向移动，正反应为放热反应，根据焓变与正逆活化能的关系进行判断
C.平衡后，加热后根据含量的关系确定，平衡逆向移动
D.前后系数之和相等，重新达到平衡后，可视为等效平衡，故转化率不变
17．（2021高二下·深圳月考）在某2L恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应：2X(g)+Y(g) 3Z(g) H，反应过程中持续升高温度，相同时间内测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是（　　）
A．升高温度，平衡常数增大 B．M点时，Y的转化率最大
C．平衡后充入Z，正反应速率减小 D．W，M两点Y的正反应速率不同
【答案】D
【知识点】化学平衡常数；化学反应速率的影响因素；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A． 正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，故A不符合题意；
B． Q点时体系中X的体积分数最小、转化率最大，故Q点时Y的转化率最大，故B不符合题意；
C．
平衡后充入Z，浓度增大，正逆反应速率均增大，故C不符合题意；
D．温度越高，反应速率越快，则M点Y的反应速率大， W，M两点Y的正反应速率不同，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】温度在a℃之前，升高温度，X的含量减小，温度在a℃之后，升高温度，X的含量增大，曲线上最低点为平衡点，最低点之前未达平衡，反应向正反应进行，最低点之后，各点为平衡点，升高温度X的含量增大，平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应。
18．（2020高二上·天津月考）生命过程与化学平衡移动密切相关。血红蛋白(Hb)与O2结合成氧合血红蛋白(Hb(O2))的过程可表示为：Hb＋O2(g) Hb(O2)。下列说法正确的是（　　）
A．体温升高，O2与Hb结合更快，反应的平衡常数不变
B．吸入新鲜空气，平衡逆向移动
C．CO达到一定浓度易使人中毒，是因为结合Hb使Hb(O2)分解速率增大
D．高压氧舱治疗CO中毒的原理是使平衡Hb(CO)＋O2(g) Hb(O2)＋CO(g)右移
【答案】D
【知识点】化学平衡常数；化学平衡移动原理
【解析】【解答】A.反应的平衡常数是温度函数，体温升高，反应的平衡常数会改变，故A不符合题意；
B.吸入新鲜空气，反应物氧气的浓度增大，平衡向正反应方向移动，故B不符合题意；
C.CO达到一定浓度易使人中毒，是因为CO浓度增大，平衡Hb(CO)＋O2(g) Hb(O2)＋CO(g)向逆反应方向移动，故C不符合题意；
D.高压氧舱治疗CO中毒的原理是CO中毒的病人放入高压氧仓中，使反应物氧气的浓度增大，平衡Hb(CO)＋O2(g) Hb(O2)＋CO(g)向正反应方向移动，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】CO达到一定浓度易使人中毒，是因为CO浓度增大，平衡Hb(CO)＋O2(g) Hb(O2)＋CO(g)向逆反应方向移动是解答关键。
二、多选题
19．（2020高二上·滨海期中）一定温度下，在体积为 VL 的密闭容器中加入 1molX 和 1molY 进行如下反应： X(g)+ Y(g ) 2Z(g )+ W(s)；ΔH >0 达到平衡，下列判断正确的是（　　）
A．平衡后加入 X，开始时，正、逆反应速率均增大
B．恒温恒压向平衡混合物中加入少量氦气，上述反应不发生移动
C．温度不变，将容器的体积变为 2VL，Z 的平衡浓度变为原来的 1/2
D．温度和容器体积不变时，向平衡混合物中加入 1molX 和 1molY，重新达到平衡状态时，Z 的质量分数增大
【答案】B,C
【知识点】化学反应速率的影响因素；化学平衡移动原理
【解析】【解答】A．平衡后加入X，反应物浓度增大，正反应速率会瞬间增大，而生成物浓度开始不变，因此逆反应速率在开始时不变，故A项判断不符合题意；
B．氦气不参加反应，恒温恒压下充入氦气，容器体积增大，容器内参加反应的物质的分压将减小，该反应为气体等体积反应，平衡不会移动，故B项判断符合题意；
C．温度不变，将容器的体积变为 2VL，容器内压强将减小，与原平衡互为等效平衡，容器体积增大一倍，因此Z 的平衡浓度变为原来的 1/2，故C项判断符合题意；
D．温度和容器体积不变时，向平衡混合物中加入 1molX 和 1molY，容器内压强将增大，新平衡与原平衡等效，因此新平衡与原平衡的质量分数相同，故D项判断不符合题意；
综上所述，判断正确的是BC项，故答案为BC。
【分析】A： 平衡后加入 X，开始时正反应速率均增大，逆反应速率不变
B：氦气不参加反应，恒温恒压下充入氦气，容器体积增大，容器内参加反应的物质的分压将减小
C：体积扩大两倍，浓度变为原来的 1/2，反应前后气体的物质的量不变，压强不影响平衡移动
D：由于压强不影响该平衡的移动，所以按原投料比加入原料形成的是等效平衡
20．（2020高二上·唐山期中）SO3通常通过SO2的氧化反应制得。某实验探究小组在实验室中模拟在不同条件下制备SO3的反应，在3个初始温度均为T℃的密闭容器中发生反应：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g） ΔH<0，实验数据如下。下列说法正确的是（　　）
容器编号 容器类型 初始体积 起始物质的量/mol 　 　 平衡时SO3物质的量/mol
　 　 　 SO2 O2 SO3 　
Ⅰ 恒温恒容 1.0L 2 1 0 1.6
Ⅱ 绝热恒容 1.0L 2 1 0 a
Ⅲ 恒温恒压， 0.5L 0 0 1 b
A．a<1.6
B．b>0.8
C．平衡时v正（SO2）的大小关系：v（I）D．若起始时向容器I中充入1.0 mol SO2（g）、0.20 mol O2（g）和4.0 mol SO3（g），则反应将向正反应方向进行
【答案】A,C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．II与I初始投入量相同，II为绝热恒容容器，该反应为放热反应，故II随着反应的进行，容器内气体温度升高，平衡时相当于对I容器升高温度，升高温度化学平衡向吸热的逆反应方向移动，则平衡时SO3的物质的量比I小，即a<1.6，故A符合题意；
B．对于I中反应，开始时n（SO2）=2mol，n（O2）=1mol，平衡时n（SO3）=1.6mol，若容器III反应是在恒温恒容下进行，其等效起始状态是n（SO2）=1mol，n（O2）=0.5mol，物质的量是I的一半，容器的容积也是I的一半，则二者为等效起始状态，平衡时各种物质的含量相同，则平衡时SO3的物质的量是0.8mol，但由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，反应III是在恒温恒压下进行，反应从逆反应方向开始，反应发生使气体的压强增大，为维持压强不变，相当于在I平衡的基础上扩大容器的容积而导致减小压强，减小压强化学平衡逆向移动，因此反应III中达到平衡时SO3的物质的量比0.8mol要少，即b<0.8mol，故B不符合题意；
C．II为绝热容器，随着反应的进行容器内气体的温度升高，温度升高反应速率加快，则平衡时v正（SO2）：v（I）＜v（II），故C符合题意；
D．反应三段式为：
平衡常数K= ==80；若开始时向I中加入1.0molSO2（g）、0.20molO2（g）和4.0molSO3（g），由于容器的容积是1L，则c（SO2）=1.0mol/L，c（O2）=0.20mol/L，c（SO3）=4.0mol/L，则Qc= =80=K，因此反应恰好处于平衡状态，不向正反应方向移动也不向逆反应方向移动，故D不符合题意；
故答案为：AC。
【分析】主要考查的是，改变条件之后，对平衡的影响
A.对于 Ⅱ 正反应为放热，导致温度升高，整体速率加快，平衡向左移动，
B.对于 Ⅲ利用等效平衡原理进行转换，恒温恒压，从逆反应进行反应，最终b＜0.8.
C.对于 Ⅱ 正反应为放热，导致温度升高，整体速率加快，平衡向左移动
D.利用等效平衡和三行式进行计算平衡是否移动
21．（2020高二下·徐州期末）初始温度为t ℃，向三个密闭的容器中按不同方式投入反应物，发生如下反应：4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－116kJ·mol－1，测得反应的相关数据如下：
容器 容器类型 初始体积 初始压强/Pa 反应物投入量/mol 平衡时Cl2的物质的量/mol
HCl O2 Cl2 H2O
I 恒温恒容 1L 4 1 0 0 1
II 绝热恒容 1L p2 0 0 2 2 a
III 恒温恒压 2L p3 8 2 0 0 b
下列说法正确的是（　　）
A．反应4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(l)的ΔH>－116 kJ·mol－1
B．a＞1， b＞2
C．p2＝1.6×105Pa，p3＝4×105Pa
D．若起始向容器Ⅰ中充入0.5 mol HCl、0.5 mol O2、0.5 mol Cl2和0.5 mol H2O，则反应向逆反应方向进行
【答案】B,D
【知识点】化学平衡常数；等效平衡；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－116kJ·mol－1，反应4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(l)，生成液态水，气态水变液态水放出热量，因此ΔH＜－116 kJ·mol－1，故A不符合题意；
B．构造的容器Ⅳ的类型是恒温恒容，容器Ⅱ的类型是绝热恒容，二者都是逆向反应建立的平衡状态，容器Ⅱ由于是绝热的，所以容器Ⅱ中的温度会越来越低，不利于反应逆向进行，相比于容器Ⅳ达到平衡时消耗的Cl2更少，所以a＞1；构造的容器Ⅴ的类型为恒温恒容，容器Ⅲ的类型为恒温恒压，二者都是正向反应建立的平衡，由于容器Ⅴ为恒容容器，所以反应开始后容器Ⅴ中的压强逐渐小于容器Ⅲ中的压强，压强越小越不利于反应正向进行，因此平衡时，容器Ⅴ中的Cl2的量小于容器Ⅲ中的，所以b＞2，故B符合题意；
C．根据阿伏加德罗定律PV=nRT可知，温度相同，体积相同，则压强之比等于物质的量之比 ，解得p2＝1.6×105 Pa，III容器体积和加入的物质的量都是I容器的2倍，因此压强相同p3＝2×105 Pa，故C不符合题意；
D． ，反应容器Ⅰ平衡常数 ，若起始向容器Ⅰ中充入0.5 mol HCl、0.5 mol O2、0.5 mol Cl2和0.5 mol H2O， ，则反应向逆反应方向进行，故D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】三个容器中，Ⅰ与Ⅱ均为恒容容器，差别在于前者恒温，后者绝热；不妨设想容器Ⅳ，其与容器Ⅰ其余的条件相同，仅投料方式按照容器Ⅱ中的投料方式进行，那么容器Ⅳ中的平衡与Ⅰ中的等效，容器Ⅳ中的反应达到平衡时，Cl2的物质的量为1mol。容器Ⅲ相比于容器Ⅰ，体积扩大了一倍，初始投料也增加了一倍，但容器Ⅲ是在恒温恒压的条件下反应的；不妨设想容器Ⅴ，其与容器Ⅲ的其他的条件相同，仅容器类型更改为恒温恒容的容器，那么容器Ⅴ中的平衡状态与Ⅰ中的等效，容器Ⅴ中的反应达到平衡时，Cl2的物质的量为2mol。
22．（2020高二下·宿迁期末）在三个容积相同的恒容密闭容器中，起始时按表中相应的量加入物质，在相同温度下发生反应CH4(g)+ H2O(g) CO(g) + 3H2(g)(不发生其他反应)，CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
容器 起始物质的量/mol CH4的平衡 转化率
CH4 H2O CO H2
Ⅰ 0.1 0.1 0 0 50%
Ⅱ 0.1 0.1 0.1 0.3 /
Ⅲ 0 0.1 0.2 0.6 /
下列说法错误的是（　　）
A．该反应的 H＞0，图中压强p1>P2
B．起始时，容器Ⅱ中v(CH4)正＜v(CH4)逆
C．达到平衡时，容器Ⅰ、Ⅱ中CO的物质的量满足：n(CO)Ⅱ< 2n(CO)Ⅰ
D．达到平衡时，容器Ⅱ、Ⅲ中气体的总压强之比PⅡ∶PⅢ = 4∶5
【答案】A,D
【知识点】反应热和焓变；化学平衡常数；化学平衡移动原理；化学平衡转化过程中的变化曲线；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A、根据图像，随着温度的升高，CH4的转化率增大，根据勒夏特列原理，正反应方向为吸热反应，即△H>0，在相同温度下，增大压强，该反应平衡向逆反应方向进行，CH4的转化率降低，因此P1B、
　 CH4(g)+ H2O(g) CO(g) + 3H2(g)
起始 0.1 0.1 0 0
转化 0.05 0.05 0.05 0.15
平衡 0.05 0.05 0.05 0.15
假设容器的体积为1L，依据化学平衡常数的定义，该反应的化学平衡常数K=0.0675，容器II中的浓度商为0.33×0.1/(0.1×0.1)=0.27>0.0675，说明反应向逆反应方向进行，即v(CH4)正＜v(CH4)逆，故B不符合题意；
C、将II中物质全部转化成反应物，CH4和H2O的物质的量都是0.2mol，II可以看作在I基础上，再通入0.1molCH4和0.1molH2O，再通入0.1molCH4和0.1molH2O，相当于增大压强，假设平衡不移动，此时n＇(CO)=2n(CO)I，但增大压强，平衡向逆反应方向移动，因此n(CO)>n＇(CO)，即n(CO)Ⅱ< 2n(CO)Ⅰ，故C不符合题意；
D、将II中数值，全部转化成CO和H2O，与III的数值相比较，III比II多0.1molH2O，根据选项B分析，II和III反应都向逆反应方向进行，令II中消耗CO的物质的量为xmol，III中消耗CO的物质的量为ymol，达到平衡后有(0.6－2x)/(0.7－2y)=4/5，10x－8y=0.2，当x=y=0.1时，II容器中气体总物质的量为0.4mol，III容器中气体总物质的量为0.5mol，也就是CO和H2O全部转化成CH4和H2O时，才会出现压强之比等于4：5，但该反应为可逆反应，不可能全部转化，故D符合题意；
【分析】A.根据温度的变化为甲烷的转化率的影响即可判断，根据正反应是体积减小的反应，即可判断压强的大小
B.根据I计算出此温度下的平衡常数，在计算出II的浓度商，即可判断反应的方向
C.采取将生成物廍变为反应物进行判断即可
D.采取将生成物廍变为反应物进行判断即可
三、填空题
23．（2020高二上·秦皇岛期末）H2O由液态变为气态的过程可以用下式来表示：H2O（l） H2O（g）。我们也可以用平衡移动原理来解释这一变化中的一些问题，如：H2O的汽化是吸热过程，所以温度升高，平衡向生成更多的H2O（g）的方向移动。若减小压强，平衡向　 　移动。所以高山上由于空气稀薄，水的沸点比平地上　 　（填高或低），高压锅中水的沸点比普通锅中水的沸点　 　（填高或低）。
【答案】右；低；高
【知识点】化学平衡的影响因素；化学平衡移动原理
【解析】【解答】由H2O（l） H2O（g）也可以用平衡移动原理来解释，则减小压强向气体体积增大的方向移动，即减小压强向右移动；
高山上由于空气稀薄，压强小，水的沸点低；而高压锅中压强大，所以高压锅中水的沸点比普通锅中水的沸点高。
【分析】根据压强变化可使H2O（l） H2O（g）发生移动，减小压强反应向气体体积增大的方向移动，高山上压强小，高压锅中压强大，以此来解答。
24．（2020高二下·榆树期末）稀氨水中存在下述电离平衡：NH3+H2O NH3·H2O NH +OH-。试分析向溶液中分别加入下列物质时，平衡如何移动：
加入的物质 氯化铵 氨气 氢氧化钠
平衡移动方向 　 　 　 　 　 　
【答案】逆向移动；正向移动；逆向移动
【知识点】化学平衡的影响因素；化学平衡移动原理
【解析】【解答】氨水中加氯化铵，增大了铵根离子浓度使平衡逆向移动，通入氨气增大氨分子的浓度，使平衡正向移动，加氢氧化钠，增大氢氧根离子的浓度，使平衡逆向移动，故答案为：逆向移动；正向移动；逆向移动；
【分析】加入的物质对平衡产生的影响， NH3+H2O NH3·H2O NH +OH- ，加入氯化铵，中增加了生成物铵根离子，导致平衡逆向移动，产生更多的氨气，加入氨气，增加了反应物，平衡正向移动，碱性增强，加入氢氧化钠，增加了生成物中的氢氧根离子，导致平衡逆向移动，产生更多的氨气。
25．（2019高二上·榆树期中）在2SO2+O2 2SO3的平衡体系中，加入18O构成的氧气，当平衡发生移动后，SO2中18O的含量　 　(增加、减少、或不变)
【答案】增加
【知识点】化学反应的可逆性
【解析】【解答】加入18O构成的氧气，增大了反应物的浓度，使平衡正向移动生成了含18O的SO3，化学平衡是动态平衡，SO3也在分解，随SO3的分解，在SO2中也有18O存在，所以SO2中18O的含量增加。
【分析】化学平衡是动态平衡，正逆反应同时进行。
四、实验探究题
26．（2020高二上·惠东期中）某化学反应2A B＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：
根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为　 　mol/（L·min）。
（2）在实验2，A的初始浓度c2＝　 　mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是　 　。
（3）设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3　 　v1（填＞、＝、＜），且c3　 　1.0 mol/L（填＞、＝、＜）。
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是　 　反应（选填吸热、放热）。理由是
　 　
【答案】（1）0.013
（2）1.0；催化剂
（3）＞；＞
（4）吸热；温度升高时，平衡向右移动
【知识点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素；化学平衡移动原理
【解析】【解答】（1）在实验1中，反应在10至20min时间内平均速率为v= = =0.013 mol/（L·min），故答案为0.013；（2）实验1和实验2达到平衡时A的浓度不再改变且相等，说明实验2与实验1其他条件完全相同，实验1与实验2中A的初始浓度应相等，起始浓度c2=1.0mol/L，实验2较其他实验达到平衡时间最短，是使用了合适的催化剂，
故答案为1.0；催化剂；（3）在实验1中，反应在10至20min时间内平均速率为v= = =0.013 mol/(L·min)，在实验3中，反应在10至20min时间内平均速率为v= = =0.015 mol/(L·min)，故v3>v1，实验1的起始浓度为1.0mol/L，由平衡时浓度可知在实验3的起始浓度大于1.0mol/L，即c3>1.0 mol/L，故答案为>；>；（4）比较实验4和实验1可知平衡时实验4反应物A的浓度小，由实验1到实验4升高温度，平衡右移，加热平衡向吸热反应方向移动；故答案为吸热；温度升高时，平衡向右移动。
【分析】（1）根据v= 公式解题；（2）实验1和实验2达到平衡时A的浓度不再改变且相等，说明实验2与实验1其他条件完全相同，实验2使用了催化剂，加快了反应速率，缩短了达平衡的时间；（3）以10至20min为例求出实验1和实验3的反应速率进行比较；（4）根据化学平衡移动原理分析，加热平衡向吸热反应方向移动。
27．（2020高二下·盐城期末）甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料，可由H2与CO或CO2反应制备，主要用于制备羧基甲酯等。
（1）水杨酸甲酯是无色透明油状液体，密度为1.54g·cm-3，常作为医药制剂的赋香剂。制备及提纯水杨酸甲酯的实验步骤如下：
步骤1.在三口烧瓶中加入3.5g(0.025mol)水杨酸 、15mL(0.375mol)甲醇、1mL浓硫酸，几粒沸石，在85~95℃加热回流1.5h(装置如图所示)。
步骤2.向回收甲醇后剩余液中加入10mL水，振荡、静置，分液出有机相。
步骤3.有机相依次用水、10%Na2CO3溶液、水洗涤。
步骤4.干燥，蒸馏并收集221~224℃馏分。
①图中仪器W的名称是　 　。
②步骤3，第一次水洗的主要目的是　 　；第二次水洗的目的是　 　。
③合成水杨酸甲酯的化学方程式为　 　；实验中加入过量甲醇的目的是　 　。
（2）工业上制备甲醇的主要反应有：
(Ⅰ)CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 平衡常数K1
(Ⅱ)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH2 平衡常数K2
(Ⅲ)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3 平衡常数K3
维持 =75：25，CO、CO2以及n(CO2)：n(CO)=1：2，用不同催化剂时甲醇的产率随温度的变化如图所示：
①平衡常数K3=　 　(用K1、K2表示)；△H1　 　0(填“>"或“<”)。
②下列叙述正确的是　 　 (填标号)。
A．催化剂Cu/ZnO不能催化反应(I)
B．催化剂Cu/ZnO在温度低于480K时活性很低
C．图中a点所示条件下，延长反应时间能提高甲醇的产率
D．图中b点所示条件下，若增加H2的浓度不能提高甲醇的产率
③400K时向某恒容密闭容器中充入CO和H2，使c(CO)=0.10mol·L-1，c(H2)=0.20mol·L-1，且只发生反应(II)；平衡时c(CH3OH)=0.08mol·L-1。该温度下反应(II)的平衡常数为　 　。
【答案】（1）球形冷凝管；除去大部分的水杨酸和硫酸；除去Na2CO3、水杨酸钠等盐； +CH3OH +H2O；提高水杨酸的(平衡)转化率
（2）；＜；BC；2.5×103
【知识点】化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用；酯化反应
【解析】【解答】(1) ①由装置的结构特点可知，W为球形冷凝管，故答案为：球形冷凝管；②反应后的溶液要经过多次洗涤，在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是除去大部分催化剂硫酸和未反应完的水杨酸，10%Na2CO3溶液既可以除去未洗净的硫酸，也可以降低酯的溶解度，但第二步洗涤后生成的酯中混有Na2CO3，所以第二次水洗，主要目的是除去产品中残留的Na2CO3、水杨酸钠等盐，
故答案为：除去大部分的水杨酸和硫酸；除去Na2CO3、水杨酸钠等盐；③水杨酸甲酯是由水杨酸和甲醇酯化反应得到，反应为： +CH3OH +H2O；实验中甲醇用量稍微过量可以提高水杨酸的(平衡)转化率，
故答案为： +CH3OH +H2O；提高水杨酸的(平衡)转化率；(2) ①由盖斯定律可知(Ⅲ)= (I) -(II)，则K3= ，由图像可得，随温度的升高，甲醇的产率逐渐减小，说明升温平衡逆向移动，逆向为吸热方向，则正向为放热反应，△H1<0，
故答案为： ；<；②A.由图像可知加催化剂Cu/ZnO后随温度的升高反应(I)中甲醇的产率增大，因此催化剂Cu/ZnO能催化反应(I)，故A不正确；
B.由图可知催化剂Cu/ZnO在温度低于480K时对甲醇的产率几乎没有影响，说明温度低时其活性很低，故B正确；
C.图中a点所示条件下，反应未达到平衡状态，由图可知反应应向增大甲醇产率的方向进行，即反应向正向进行达到平衡状态，因此延长反应时间能提高甲醇的产率，故C正确；
D.图中b点所示条件下，若增加H2的浓度会使平衡正向移动，可以提高甲醇的产率，故D不正确；
故答案为：BC；③400K时向某恒容密闭容器中充入CO和H2，使c(CO)=0.10mol·L-1，c(H2)=0.20mol·L-1，平衡时c(CH3OH)=0.08mol·L-1列出三段式如下：
设CO的变化浓度为xmol/L
由已知得：x=0.08mol·L-1，则平衡时c(CO)=0.02mol·L-1，c(H2)=0.04mol·L-1，
该温度下反应(II)的平衡常数为K= =2.5×103，
故答案为：2.5×103。
【分析】（1）①仪器W为球形冷凝管
②第一次水洗：除去水溶性杂质：如硫酸或者水杨酸
第二次水洗：除去碳酸钠溶液
③酯化反应：酸脱羟基，醇脱氢
加入过量甲醇：为使水杨酸充分反应
（2）①式-②式=③式，故K3=K1/K2，温度升高，二氧化碳的转化率降低，故正反应为吸热反应
有关平衡常数的问题可采用三段式解决
28．（2019高二上·日喀则期末）乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)25℃时，K=2.95×1011①
2CO(g)+4H2(g) CH3CH2OH(g)+H2O2(g)25℃时，K=1.71×1022②
（1）写出反应①的平衡常数表达式K= 　 　 。
（2）条件相同时，反应①与反应②相比，转化程度更大的是　 　。
（3）在一定压强下，测得反应①的实验数据如下表。
根据表中数据分析：
温度(K)CO2/转化率(%)n(H2)/n(CO2) 500 600 700 800
1.5 45 33 20 12
2 60 43 28 15
3 83 62 37 22
①温度升高，K值　 　(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)]，K值　 　填“增大”、“减小”或“不变”)，对生成乙醇　 　(填“有利”或“不利”)
【答案】（1）
（2）②
（3）减小；不变；有利
【知识点】化学平衡常数；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】（1）反应①平衡常数；
（2）由于反应②的平衡常数大于反应①的平衡常数，因此反应②正向进行的程度较反应①大，即相同条件下，转化程度较大；
（3）①由表格数据可知，当温度升高时，CO2的转化率降低，说明此时平衡逆向移动，则平衡常数K减小；
②由于平衡常数K只与温度有关，温度不变，平衡常数K不变，因此提高氢碳比，K值不变；
由表格数据分析可知，相同温度下，提高氢碳比，CO2的转化率增大，则平衡正向移动，有利于乙醇的生成；
【分析】（1）根据平衡常数的表达式进行分析；
（2）由平衡常数的大小比较反应正向进行的程度大小；
（3）①根据温度对平衡移动的影响分析K的变化；
②平衡常数K只与温度有关，与物质浓度无关；结合氢碳比对平衡移动的影响分析；
五、综合题
29．（2021高二下·奉化期末）二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题：
（1）利用水煤气合成二甲醚的总反应为：
3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)；ΔH= - 246.4kJ·mol-1
它可以分为两步，反应分别如下：
①4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)，ΔH1= - 205.1kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)；ΔH2 = 　 　。
（2）在一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，只改变一个条件能同时提高反应速率和CO转化率的是 (填字母代号)。
A．降低温度 B．加入催化剂 C．缩小容器体积
D．增加H2的浓度 E．增加CO的浓度
（3）在一体积可变的密闭容器中充入3molH2、3molCO、1molCH3OCH3、1molCO2，在一定温度和压强下发生反应：3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)，经一定时间达到平衡，并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。
问：①该反应的平衡常数表达式为：　 　
②反应开始时正、逆反应速率的大小：v(正)　 　v(逆)。(填“＞”、“＜”或“=”)
③平衡时CO的转化率=　 　。
【答案】（1）-41.3kJ·mol-1
（2）C；D
（3）K=c(CH3OCH3)·c(CO2)/c3(H2)·c3(CO)；＞；75%
【知识点】反应热和焓变；化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1） 3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)；ΔH= - 246.4kJ·mol-1①4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)，ΔH1= - 205.1kJ·mol-1②根据盖斯定律得到 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)；ΔH2 =ΔH-ΔH1=- 246.4kJ·mol-1 + 205.1kJ·mol-1 = -41.3kJ·mol-1
（2）A.正反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，但是反应速率减小，故A不符合题意
B.加入催化剂，反应速率增大，不影响平衡移动，CO的转化率不变，故B不符合题意
C.正反应为气体体积减小的反应，缩小容器体积压强增大，反应速率增大，平衡正反应移动，C的转化率增大，故C符合题意
D.增加氢气的浓度，反应速率增大，平衡向正反应移动，CO的转化率增大，故D符合题意
E.增加CO的浓度，反应速率增大，平衡向正反应移动，但是CO的转化率减小，故E不符合题意
（3）① 根据平衡常数的公式可以知道 K=c(CH3OCH3)·c(CO2)/c3(H2)·c3(CO)
②平衡时混合气体的密度是同温同压下起始的压强的1.6倍，同温同压下，体积缩小密度增大，正反应向着混合气体总的物质的量减小的方向反应，故反应向正反应方向进行，故反应速率是 v(正) ＞ v(逆)③ 设CO变化的量为3x.
　 3H2(g)+ 3CO(g) CH3OCH3(g)+ CO2(g)
起始（mol） 3 3 1 1
转化（mol） 3x 3x x x
平衡（mol） 3-3x 3-3x 1+x 1+x
根据密度之比与物质的量之比成反比即可计算出：=1.6，x=0.75mol，因此转化率为=75%
【分析】（1）根据盖斯定律即可计算出焓变
（2）提高反应速率和一氧化碳的转化率，对于此反应气体体积减小且放热的反应，可以适当的提高温度或者是增加压强或者是增加氢气的物质的量
（3）①根据平衡常数的公式生成物浓度的幂指数与反应物浓度幂指数的比值
②根据密度增大，体积减小相当与增大压强即可判断反应进行方向
③根据给出的压强之比即可利用三行式进行计算出一氧化碳的转化量即可计算出转化率
30．（2021高二下·嘉兴期末）2020年9月22日，中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会上庄严宣布，中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。研究CO2的转化及高值化利用具有重要意义。
（1）I．已知CO2溶于水 过程及其平衡常数可表示为：
， 表示CO2的平衡压强， ， ，
天然雨水的pH＜7，用电离方程式解释其原因　 　。
（2）将CO2通入NaClO水溶液中，发生的主要反应为 。写出该反应的平衡常数表达式：K=　 　[用 、 和 的式子表示]
（3）根据平衡常数计算说明CO2通入NaClO水溶液中，主要反应并非：
：　 　。
（4）II．在双功能催化剂作用下。由CO2加氢可以合成二甲醚。涉及以下主要反应。
反应1(甲醇合成)：
反应2(甲醇脱水)：
反应3(逆水汽变换)：
相关物质变化的焓变示意图如下：
双功能催化剂通常由甲醇合成活性中心和甲醇脱水活性中心组成。在一定条件下，将CO2与H2以1：3体积比通过双功能催化剂，测定含碳产物的物质的量分数随时间变化如图1所示。
写出反应3的热化学方程式　 　。
（5）在图2中画出采用双功能催化剂由CO2加氢合成二甲醚的能量变化图　 　。
（6）下列说法正确的是___________。
A．为提高工业生产效率，合成二甲醚的适宜条件是高温高压
B．可通过监测反应体系中CH3OCH3和H2O浓度比判断 否达到平衡
C．反应达平衡时，若缩小容器体积，反应3平衡不发生移动
D．一定温度、压强下，寻找活性更高的催化剂，是提高CO2平衡转化率的研究方向
【答案】（1）
（2）
（3）前者反应的平衡常数为 ，后者反应的平衡常数为 ，远远小于14.33K1
（4） △H=+41.2 kJ·mol-1
（5）
（6）C
【知识点】热化学方程式；化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1）天然的雨水的pH＜7，主要是由于空气中含有大量的二氧化碳与水作用得到碳酸，碳酸是二元弱酸，在溶液中会分步电离，但是以第一步电离为主，故正确答案是
（2） 将CO2通入NaClO水溶液中，发生的主要反应为 。 此反应的平衡常数的表示式为K==K1c(HClO)c(HCO3-)c(H+)c(ClO-)c(H2CO3)c(H+)= ，故正确答案是：
（3） 此反应的平衡常数为K2==== ，通过给出的数据计算出 K2= ，而 此反应的平衡常数的表示式为K= ，后者的常数远大于前者吗，因此以后者为主，故正确答案是： 前者反应的平衡常数为 ，后者反应的平衡常数为 ，远远小于14.33K1
（4）由图示可知2CO2(g)+6H2(g)比2CO(g)+2H2O(g)+4H2(g)能量少82.4KJ，即2CO2(g)+2H2(g)比2CO(g)+2H2O(g)能量少82.4 kJ，所以1CO2(g)+1H2(g)比1CO(g)+1H2O(g)能量少41.2KJ，故 △H=+41.2 kJ·mol-1 故正确答案是： △H=+41.2 kJ·mol-1
（5）根据表格1中的数据，反应I，2CO2(g)+6H2(g)2CH3OH(g)+2H2O(g) △H=-99.2 kJ/mol，反应II，△H=-29.9 kJ/mol；将两个方程式进行叠加，可得总的反应为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-123.1 kJ/mol，用图示表示的采用双功能催化剂有二氧化碳加氢合成二甲醚的能量变化图为：
（6）
A.合成二甲醚的反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，不能提高工业生产效率。故A不符合题意
B.二甲醚和水均是生成物，二者反应产生的浓度比为1：3，与反应是否平衡无关，不能通过检测浓度比进行判断平衡，故B不符合题意
C.反应3是反应前后气体物质的量不变的反应，当反应达到平衡时，弱缩小容器体积，反应3不发生移动，C符合题意
D.催化剂只是改变反应速率，不能使平衡发生移动，因此一定温度下压强下寻找更活泼的催化剂可以加快反应的速率，缩短平衡的时间，在相同的时间内产生更多的产品，不能使平衡发生移动，不能提高二氧化碳的平衡转化率，故D不符合题意
【分析】（1）天然雨水的pH小于7主要是因为二氧化碳溶于水电离出氢离子导致
（2）根据平衡常数的计算公式以及题目给出的数据进行代换计算即可表达式
（3）根据给出的方程式进行计算出此时的平衡常数与题2中的平衡常数进行对比即可
（4）根据给出的反应计算出焓变即可写出热化学方程式
（5）根据给出的反应写出合成二甲醚的方程式即可画出能量的变化关系
（6）2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-123.1 kJ/mol根据总的反应判断合成二甲醚的反应是正反应气体体积减小的放热反应
A.高温不利于二甲醚的合成
B.二甲醚和水的浓度比与化学计量系数之比相等因此不能进行判断
C.压强对反应3的反应不影响
D.催化剂只是改变反应速率不能提高转化率
31．（2021高二下·温州期末）含碳物质的转化，有利于“减碳”和可持续性发展，有重要的研究价值。
（1）以 和 为原料合成尿素是利用 的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
总反应Ⅲ：
①反应Ⅰ的 　 　kJ/mol。
②一定温度下，恒容的密闭容器中按化学计量数比投料进行反应Ⅲ，下列能说明反应Ⅲ达到化学平
衡状态的是　 　。
A．容器内气体总压强不再变化 B． 与 的浓度相等
C． D． 保持不变
（2）利用工业废气中的 可以制取甲醇， ，一定条件下往1L的密闭容器中充入 和 ，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、反应Ⅱ与反应Ⅲ，相同时间内 的转化率随温度变化如（图一）所示：
①b点v（正）　 　v（逆）（填“＞”、“＜”、“=”）
②温度为 时，该反应的平衡常数K=　 　。
③若某温度下反应已达平衡，下列措施中有利于提高 平衡转化率的是　 　。
A．使用高效催化剂 B．不断分离出产物
C．提高原料气中 的比例 D．升温
（3）电解法转化 可实现 资源化利用，电解 制CH4的原理如（图二）所示。铜电极上发生的电极反应式是　 　。
【答案】（1）-159.5；A
（2）＞；4/3；B
（3）
【知识点】反应热和焓变；电极反应和电池反应方程式；化学平衡常数；化学平衡状态的判断；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1）①反应Ⅱ： ， 总反应Ⅲ： ，根据盖斯定律，反应I=反应III-反应II，得到==-87KJ/mol-72.5KJ/mol=-159.5KJ/mol，故正确答案是： -159.5
②A.反应III前后系数不同，压强不变时，反应达到平衡，故A符合题意
B.平衡时各物质之间的浓度可能相等可能不等，故B不符合题意
C.应该 反应达到平衡，故C不符合题意
D. 表示的是平衡常数，温度不变，常数不变，故D不符合题意
（2）① 根据图示，温度升高后继续反应，转化率继续增大说明反应未达到平衡，因此b点的V正＞V逆，故正确答案是：＞ ②温度为T5时，此时二氧化碳转化率为2/3，
　 CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g)
起始（mol/L） 1 3 0 0
转化（mol/L） 2
平衡（mol/L） 1
平衡常数===③A.使用高效催化剂平衡不移动，转化率不变，故A不符合题意
B.不断分离出产物，平衡正向移动转化率大，故B符合题意
C.提高原料气中的二氧化碳的比例，二氧化碳的转化率降低，故C不符合题意
D.由图中温度升高，转化率下降，可知反应为放热，升高温度逆向移动，故D不符合题意
（3）由图可知，铜电极是二氧化碳转化为甲烷发生的是还原反应得到电子，故电极反应式为 ，故正确的电极反应式为
【分析】（1）①根据盖斯定律即可计算出焓变②根据反应III可知，正反应是放热且气体体积减小的反应，可根据某物质的正逆速率相等，以及浓度不变以及压强不变等判断是否平衡
（2） ①根据图示T4时未达到平衡，因此正反应继续 ② 根据平衡数据计算出平衡的浓度即可计算出平衡常数 ③根据图示判断此反应为放热，且系数减小的反应，提高二氧化碳的转化率可以不断的分离产物使平衡向右移动，增加氢气的含量等等
（3）根据图示判断铜极是阴极，发生的是还原反应，是二氧化碳得到得到电子变为甲烷的反应
32．（2021·中卫模拟）CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题。
（1）由CO2转化为羧酸是CO2资源化利用的重要方法。在催化作用下CO2和CH4合成CH3COOH的化学方程式为　 　在合成CH3 COOH的反应中，下列有关说法正确的是　 　。 (填字母)
A．利用催化剂可以使反应的平衡常数增大
B．CH4→CH3COOH过程中，有C-H键发生断裂
C．有22. 4LCH4参与反应时转移4mol电子
D．该反应为放热反应
（2）CO2和H2合成甲醇也是CO2资源化利用的重要方法。测得平衡时甲醇产率与反应温度、压强的关系如图所示。
①若H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ●mol-1和726.5kJ●mol-1，则由CO2和H2生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为　 　。此反应的活化能Ea(正)　 　Ea(逆)(填“>”或“<”)，该反应应选择　 　高效催化剂(填“高温”或“低温”)。
②下列措施能使CO2的平衡转化率提高的是　 　(填序号)。
A．增大压强 B．升高温度 C．增大H2与CO2的投料比 D．改用更高效的催化剂
③200℃时，将0.100molCO2和0.200molH2充入1L密闭容器中，在催化剂作用下反应达到平衡。若平衡时CO2的转化率为50%，则此温度下该反应的平衡常数K=　 　(已知CH3OH的沸点为64.7℃)。
（3）可利用电解的方法将CO2转化为CH3OH，请写出在酸性条件下的阴极反应式　 　。
【答案】（1）CO2+CH4 CH3COOH；BD
（2）CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(l) =-130.9 kJ●mol-1；＜；低温；A C；400
（3）CO2+6e-+6H+= CH3OH+H2O
【知识点】热化学方程式；电极反应和电池反应方程式；活化能及其对化学反应速率的影响；化学平衡常数；化学平衡移动原理
【解析】【解答】(1)根据反应物生成物可直接得出答案为CO2+CH4 CH3COOH；A中平衡常数只与温度有关，催化剂不能改变平衡常数，A不正确；CH4有C-H键发生断裂形成甲基，B正确；C未说明温度压强，C不正确；该反应是熵减的反应，反应能发生，则 <0，可得出 <0，故该反应为放热反应，D正确。
(2)①由 H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ mol-1和726.5kJ mol-1可得出式①：H2(g)+1/2 O2(g)= H2O(l) =-285.8kJ mol-1 和式②CH3OH(l) +3/2 O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) =-726.5kJ mol-1；3 ①-②即可得出：CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(l) =-130.9 kJ mol-1， = Ea(正)- Ea(逆) ＜0可得出Ea(正) ②该反应为气体分子总数减少的反应，加压能使平衡往正向移动从而提高CO2的平衡转化率，A正确；
放热反应升高温度平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，B不正确；
增大H2与CO2的投料比有利于CO2的转化，C正确；
催化剂不能改变平衡转化率，D不正确。
③200℃ 时水是气态，CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(g) 。
0.100molCO2和0.200molH2充入1L密闭容器中，平衡时CO2的转化率为50%，则CO2消耗0.05mol，剩余0.05mo CO2，H2消耗0.15mol，剩余0.05mol，生成0.05mol CH3OH和0.05mol H2O，容器体积为1L，此时平衡时体系中含有0.05mol/L CO2、0.05mol/L H2、0.05mol/L CH3OH 和0.05mol/L H2O，则 =400，所以答案为400；
(3) CO2在阴极得电子转化为CH3OH，电解质溶液为酸性，所以电极反应式为：CO2+6e-+6H+= CH3OH+H2O。
【分析】（1）有反应物推断生成物
A：平衡常数只于温度有关
B：CH4有C-H键发生断裂形成甲基
C ：未说标况不能用摩尔气体计算
D：由反应是熵减、 <0可知，为放热反应
（2）根据盖斯定律及反应热计算并写出热化学方程式，需要注意燃烧热产物为稳定的氧化物
根据反应放热和化学平衡的移动，选择低温催化剂更好；
提高转化率主要通过平衡移动，和增加另一反应物的浓度；
平衡常熟的计算依据三段式计算即可，注意带入计算的是浓度
（3）阴极得电子，且在酸性条件下，氢离子参与放电。
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