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2020高考化学常考知识点专练 07：化学平衡
一、单选题
1．（2020高二上·新乡期末）对于可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是（ ）
A．v(A)=0.1mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.6mol·L-1·s-1
C．v(C)=0.9 mol·L-1 min-1 D．υ(D)=1.2mol·L-1·min-1
【答案】B
【考点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.v(A|)=0.1mol/(L·s)；
B.将其转化为用A表示的反应速率为；
C.将其转化为用A表示的反应速率为；
D.将其转化为用A表示的反应速率；
因此反应速率最快的是v(B)=0.6mol/(L·s)，B复合体；
故答案为：B
【分析】根据反应速率之比等于化学计量系数之比，将所给反应速率转化为用同一种物质表示的反应速率，再进行大小比较。
2．下列图示与对应叙述相符的是（ ）
A．图①表示向20 mL 0.1 mol/L氨水中逐滴加入0.1 mol/L醋酸，溶液导电性随加入酸体积的变化
B．图②表示压强对可逆反应A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)的影响，乙的压强比甲的压强大
C．图③中曲线表示反应3A(g) + B(g) 2C（g）△H＜0，正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
D．据图④，若要除去CuSO4溶液中的Fe3+，可加入NaOH溶液至pH在4左右
【答案】B
【考点】化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用；电解质溶液的导电性；盐类水解的应用
【解析】【解答】A.NH3·H2O为弱电解质，开始导电性不强，滴入醋酸，反应生成CH3COONH4，为强电解质，离子浓度增大，导电性增强，反应完全后，继续滴入醋酸，溶液体积变大，离子浓度减小，导电性又逐渐减弱，A不符合题意；
B.所给反应是气体体积不变的反应，因此增大压强只能加快化学反应速率，而对化学平衡的移动无影响，先拐的压强大速率快，达平衡所需的时间短，故乙的压强大，B符合题意；
C.正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，K正减小，K逆和K正互为倒数，因此K逆增大，C不符合题意；
D.除杂不能引入新的杂质，加入NaOH溶液引入新的杂质Na+，应加入CuO或Cu(OH)2至pH在4左右，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.氨水为弱电解质，开始导电性不强，滴入醋酸，反应生成醋酸铵，为强电解质，离子浓度增大，导电性增强，反应完全后，继续滴入醋酸，溶液体积变大，离子浓度减小，导电性又逐渐减弱；
B.增大压强加快化学反应速率速率而对化学平衡的移动无影响，因两边的化学计量数相等，改变压强平衡不移动；
C.正反应是放热反应，温度升高K正减小，K逆增大；
D.除杂不能引入新的杂质，加入NaOH溶液引入新的杂质钠离子；
3．（2020高一下·浙江开学考）在相同的密闭容器中，用高纯度纳米级Cu2O分别进行催化分解水的实验：2 H2O(g) 2 H2(g) + O2(g) H>0，实验测得反应体系中水蒸气浓度（mol·L-1）的变化结果如下：
序号 时间/min 0 10 20 30 40 60
① 温度T1 / 1号Cu2O 0.0500 0.0492 0.0486 0.0482 0.0480 0.0480
② 温度T1 / 2号Cu2O 0.0500 0.0490 0.0483 0.0480 0.0480 0.0480
③ 温度T2 / 2号Cu2O 0.0500 0.0480 0.0470 0.0470 0.0470 0.0470
下列说法不正确的是（ ）
A．实验时的温度T2高于T1
B．2号Cu2O的催化效率比1号Cu2O的催化效率高
C．实验①前20 min的平均反应速率v(O2) = 7×10ˉ5 mol·Lˉ1·minˉ1
D．等质量纳米级Cu2O比微米级Cu2O催化效率高，这与Cu2O的粒径大小有关
【答案】C
【考点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.由实验②和实验③数据可知，相同时间内，实验②消耗水蒸气的量较小，因此反应速率较小，而温度越高，反应速率越快，因此温度T1B.由实验①和实验②数据可知，相同时间内，实验①消耗水蒸气的量较小，因此反应速率较小，说明1号催化剂的催化效率较低，选项正确，B不符合题意；
C.实验①前20min内用H2O(g)表示的反应速率，由于反应速率之比等于化学计量系数之比，因此用O2表示的反应速率，选项错误，C符合题意；
D.纳米级Cu2O的相对表面积比微米级Cu2O的相对表面积大，所起催化效率更高，说明催化剂的催化效率与微粒的大小有关，选项正确，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.结合温度对反应速率的影响分析；
B.根据相同时间内消耗水蒸气的量分析反应速率大小，再结合催化剂对反应速率的影响分析；
C.根据公式计算反应速率；
D.根据接触面积对反应速率的影响分析；
4．（2020高二上·运城期末）温度为T时，向VL的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) △H>0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如下图所示。下列说法中不正确的是（ ）
A．反应在前10min以B物质表示的平均反应速率v(B)＝0.15 mol·L－1·min－1
B．该反应方程式中的x＝2
C．若平衡时保持温度不变，压缩容器容积，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
【答案】C
【考点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素；化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.由图可知，反应在前10min内，B的浓度变化量为2.5mol/L-1.0mol/L=1.5mol/L，所以用B表示的反应速率，选项正确，A不符合题意；
B.由图可知，反应在前10min内，D的浓度变化量为3.0mol/L，物质B与D的浓度变化量为1.5mol/L：3.0mol/L=1:2，所以x的值为2，选项正确，B不符合题意；
C.平衡时保持温度不变，压缩体积，则体系的压强增大，由于反应前后气体分子数不变，因此压强改变，平衡不移动，选项错误，C符合题意；
D.由于该反应为吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，D的浓度减小，A、B的浓度增大，选项正确，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.根据公式计算反应速率；
B.根据参与反应的物质的量之比确定x 的值；
C.根据压强对平衡移动的影响分析；
D.根据温度对平衡移动的影响分析；
5．（2020高二上·运城期末）根据相应的图象(图象编号与选项一一对应)，判断下列相关说法正确的是（ ）
A．t0时改变某一条件后如图所示，则改变的条件一定是加入催化剂
B．反应达到平衡时，外界条件对平衡的影响如图所示，则正反应为放热反应
C．从加入反应物开始，物质的百分含量与温度的关系如图所示，则该反应的正反应为放热反应
D．反应速率随反应条件的变化如图所示，则该反应的正反应为放热反应，A，B，C一定均为气体，D为固体或液体
【答案】C
【考点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.图示条件改变后，正逆反应速率增大，但平衡不移动，则可能的条件为加入催化剂或增大压强，A不符合题意；
B.由图示可知，在压强一定时，升高温度，G的体积分数减小，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，B不符合题意；
C.由图可知，当温度达到T2℃时，反应达到平衡状态，继续升高温度，B的百分含量增大，C的百分含量减小，说明温度升高，平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，C符合题意；
D.由图可知，降低温度后，平衡正向移动，说明正反应为放热反应，增大压强后，平衡正向移动，说明正反应为气体分子数减小的反应，则C和D都可能是固体或液体，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】此题是对反应速率和平衡移动的考查，结合浓度、温度、压强、催化剂对反应速率和平衡移动的影响进行分析。
6．（2020高二上·运城期末）在恒容绝热密闭容器中发生CH4(g)＋4NO(g) 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，下列情况都能说明该反应已达到平衡状态的是（ ）
①容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化； ②容器内气体分子个数不再发生变化；
③容器内气体的压强不再发生变化； ④v正(NO)：v逆(N2)：V逆(CO2)＝4：2：1
A．①②③ B．③④ C．①②③④ D．②③④
【答案】B
【考点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】①该反应中反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律可得反应前后混合气体的质量保持不变，由于反应前后气体分子数不变，因此混合气体的物质的量n保持不变，根据公式可得，反应过程中，混合气体的平均相对分子质量保持不变，则混合气体的平均相对分子质量保持不变，不可说明反应达到平衡状态，①不符合题意；
②由于反应前后气体分子数不变，因此不管反应正向进行、逆向进行或者平衡状态，容器内气体分子数都不变，因此容器内气体分子数不再变化，不能说明反应达到平衡状态，②不符合题意；
③由于反应容器为恒容绝热容器，反应过程中存在热效应，则反应过程中由于温度的变化引起压强的变化，因此当压强不变时，说明反应达到平衡状态，③符合题意；
④该速率之比等于化学计量系数之比，且体现了正逆反应速率相等，因此可说明反应达到平衡状态，④符合题意；
综上，能说明反应达到平衡状态的是③④，B符合题意；
故答案为：B
【分析】分析所给物理量在反应过程中是否发生变化，若反应过程中发生变化，则当其不变时，说明反应达到平衡状态；若反应过程中一直不变，则其不变不能说明反应达到平衡状态；据此结合选项进行分析。
7．T0℃时，在2 L的密闭容器中发生反应：X(g)＋Y(g) Z(g)(未配平)，各物质的物质的量随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同，温度分别为T1℃、T2℃时发生反应，X的物质的量随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是( )
A．该反应的正反应是吸热反应
B．T1℃时，若该反应的平衡常数K＝50，则T1＜T0
C．图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5 %
D．T0℃，从反应开始到平衡时：v(X)＝0.083 mol·L-1·min-1
【答案】B
【考点】化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】A.由图b可知，温度T1>T2，且在T1温度下，n(X)较大，说明升高温度，平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，A不符合题意；
B.由图a可知，T0时，反应体系的平衡浓度、、，参与反应的n(X):n(Y):n(Z)=(0.25mol):(0.25mol):(0.5mol)=1:1:2，因此该反应的化学方程式为X(g)+Y(g) 2Z(g)，故T0时反应的平衡常数，因此T1C.图a中反应达到平衡时，Y的转化率为，C不符合题意；
D.T0℃时，反应达到平衡时，用X表示的反应速率，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.结合温度对平衡移动的影响分析；
B.根据图像数据计算T0时反应的平衡常数，由平衡常数的大小比较温度大小；
C.根据转化率的计算公式计算；
D.根据公式计算反应速率；
8．（2020高二上·芜湖期末）在固定容积的密闭容器中，A和B发生下列反应：A(S)＋2B(g) 2C(g) △H＞0，在一定条件下达到平衡，若升高温度则达平衡后混合气体的（ ）
A．气体的分子数减少 B．A的物质的量浓度减小
C．气体的密度减小 D．气体的平均相对分子质量增大
【答案】D
【考点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.由反应的化学方程式可知，反应前后，气体分子数不变，因此平衡正向移动，气体分子数不变，A不符合题意；
B.A为固体，固体的浓度为常量，因此平衡正向移动后，A的浓度仍然不变，B不符合题意；
C.平衡正向移动后，混合气体的质量增加，固体容积的容器，则混合气体的体积不变，由密度公式可知，平衡正向移动后，混合气体的密度增大，C不符合题意；
D.平衡正向移动后，混合气体的质量增加，反应前后混合气体的分子数不变，因此混合气体的物质的量不变，根据公式可知，平衡正向移动后，混合气体的平均相对分子质量增大，D符合题意；
故答案为：D
【分析】由于该反应为吸热反应，因此升高温度，平衡正向移动，据此结合选项进行分析。
9．（2020高二上·芜湖期末）用过量铁块与稀硫酸反应制取氢气，采取下列措施：
①将铁块换为等质量的铁粉； ②加入少量NaNO3固体； ③加入少量CuSO4固体；
④加入少量CH3COONa固体； ⑤加热； ⑥将稀硫酸换成98％硫酸。
其中可以加快氢气的生成速率的措施是（ ）
A．①③④ B．①③⑤ C．②④⑤ D．②⑤⑥
【答案】B
【考点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】①将铁块换为等质量的铁粉，固体的接触面积增大，反应速率加快，符合题意；
②加入NaNO3固体，NO3-在酸性条件下具有氧化性，反应不生成氢气，不符合题意；
③加入少量CuSO4固体，能与Fe发生置换反应，形成锌铜原电池，反应速率加快，符合题意；
④加入少量CH3COONa固体，形成CH3COOH，溶液中c(H+)减小，反应速率减慢，不符合题意；
⑤加热，温度升高，反应速率加快，符合题意；
⑥将稀硫酸换为98%的浓硫酸，浓硫酸具有强氧化性，能使铁钝化，不生成氢气，不符合题意；
综上，能加快氢气生成速率的是①③⑤，B符合题意；
故答案为：B
【分析】此题是对反应速率影响因素的考查，结合浓度、温度、压强和催化剂对反应速率的影响分析。
10．（2020高二上·新乡期末）T℃时，对于可逆反应：A(g)+B(g) 2C(g)+D(g)△H>0，下列各图中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【考点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.温度越高，反应速率越快，因此500℃下反应先达到平衡，由于该反应为吸热反应，温度越高，反应正向进行程度越大，c(C)越大，A不符合题意；
B.由于该反应中反应前后气体分子数不变，因此压强改变，平衡不移动，A的转化率不变，B不符合题意；
C.由A的分析可知，温度越高，c(C)越大，则C的质量分数也越大，C符合题意；
D.增大压强，正逆反应速率同时增大，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】此题是对反应速率和平衡移动的考查，结合温度、压强对反应速率和平衡移动的影响分析。
二、综合题
11．燃煤产生的烟气中含有较多的CO2、CO、SO2等影响环境的气体。如何综合利用这些气体一直是科研单位研究的热点。
（1）已知：2CO2(g)＋6H2(g)=CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH1
CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) ΔH2
2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH3
用ΔH2、ΔH3表示ΔH1，ΔH1＝
（2）针对CO2与H2反应转化为二甲醚(g)和H2O(g)，研究发现，该反应中CO2的平衡转化率随反应温度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如图：
①ΔH1 (填“＞”或“＜”)0。
②若其他条件不变，仅仅增大压强，则逆反应速率会 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，平衡常数K会 。
（3）研究发现，催化剂可以促使烟气CO、SO2转化为CO2、S。
反应原理为2CO(g)＋SO2(g)=2CO2(g)＋S(l) ΔH＝－270 kJ·mol－1。
①其他条件相同，研究发现，分别选取Fe2O3、NiO、Cr2O3作上述反应的催化剂时，SO2的转化率随反应温度的变化如图，研究得出，应该选择Fe2O3作催化剂，主要原因可能是
②若在2 L恒容密闭容器中，将3 mol CO、1 mol SO2混合，在一定条件下引发反应，当SO2的平衡转化率为40%时，此时K＝ 。
③向反应容器中再分别通入下列气体，可以使SO2转化率增大的是 (填字母)。
A.CO B.SO2 C.N2 D.H2S E.CO2
【答案】（1）ΔH3－2ΔH2
（2）＜；增大；不变
（3）Fe2O3作催化剂时，在相对较低的温度下可获得较高的SO2转化率，从而节约能源；0.44；A
【考点】盖斯定律及其应用；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律可得，反应热ΔH1=ΔH3-2ΔH2；
（2）①由图可知，反应温度越高，CO2的平衡转化率越低，说明升高温度，平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，故ΔH1<0；
②增大压强，正逆反应速率同时增大，因此逆反应速率增大；由于平衡常数只与温度有关，与物质浓度无关，因此增大压强，平衡常数K不变；
（3）①由图可知，当温度为380℃时，用Fe2O3做催化剂时，SO2的转化率最高；因此选用Fe2O3做催化剂，主要原因是：Fe2O3做催化剂时，在相对较低的温度下可获得较高的SO2转化率，节约能源；
②当SO2的平衡转化率为40%时，则参与反应的SO2的物质的量浓度，则可得平衡三段式如下
因此该温度下，反应的平衡常数
③要使SO2的转化率增大，则应使平衡正向移动；
A、加入CO，反应物浓度增大，平衡正向移动，A符合题意；
B、加入SO2，反应浓度增大，平衡正向移动，但SO2的转化率降低，B不符合题意；
C、加入N2，总压增大，但由于体积不变，反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，C不符合题意；
D、加入H2S，H2S能与SO2反应，但CO无法转化为CO2，故H2S对该反应中SO2的转化率不影响，D不符合题意；
E、加入CO2，生成物浓度增大，平衡逆向移动，E不符合题意；
故答案为：A
【分析】（1）根据盖斯定律计算目标反应的反应热；
（2）结合温度、压强对反应速率和平衡移动的影响分析；
（3）①根据不同催化剂在不同温度下，SO2的转化率进行分析；
②根据平衡三段式进行计算；
③结合平衡移动进行分析；
12．已知化学反应①：Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)，其化学平衡常数为K1；化学反应②：Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)，其化学平衡常数为K2，在温度973 K和1 173 K的情况下，K1、K2的值分别如下：
温度 K1 K2
973 K 1.47 2.38
1 173 K 2.15 1.67
请填空：
（1）反应①的K1表达式是 。
（2）现有反应③：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，该反应的平衡常数K3，根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式为 ，据此关系式及上表数据，能推断出反应③是 （填“吸热”或“放热”）反应。
（3）能判断反应③一定处于化学平衡状态的依据是 （填写字母序号）。
A．压强不随时间改变
B．气体密度不随时间改变
C．H2的体积分数不随时间改变
D．单位时间内生成H2和H2O(g)的物质的量相等
（4）图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况：
①图甲中t2时刻发生改变的条件是 。
②图乙中t2时刻发生改变的条件是 。
（5）一定条件下处于化学平衡状态的反应③当使CO2和CO的浓度同时增大为原来的两倍时，该反应的化学平衡向 移动（填“不”、“逆反应方向”或“正反应方向”）
【答案】（1）
（2）K3= ；吸热
（3）C；D
（4）增大压强或使用催化剂；降低温度
（5）不
【考点】化学平衡常数；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）反应①的平衡常数；
（2）反应③的平衡常数，反应②的化学平衡常数，因此反应③的平衡常数；由表格数据可知，当温度升高时，K1增大，K2减小，故温度升高时，K3增大，说明温度升高，平衡正向移动，故正反应为吸热反应；
（3）A、该反应在反应前后气体分子数不变，因此反应过程中压强一直不变，则压强不随时间变化，不能说明正逆反应速率相等，因此不能判断处于平衡状态，A不符合题意；
B、该反应中反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律可得，反应过程中混合气体的质量保持不变，由于反应前后气体分子数不变，因此反应过程中混合气体的体积不变，故反应过程中，混合气体的密度一直不变，则密度不变，不能体现正逆反应速率相等，因此不能判断反应处于平衡状态，B不符合题意；
C、反应过程中，H2的体积分数发生变化，当其不变时，说明反应达到平衡状态，C符合题意；
D、生成H2为逆反应，生成H2O(g)为正反应，若单位时间内生成H2和H2O(g)的物质的量相等，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，D符合题意；
故答案为：CD
（4）①图甲t2时，正逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，则改变的条件为加入催化剂；由于反应③在反应前后气体分子数不变，因此增大压强，平衡不移动；故t2时刻改变的条件为增大压强或加入催化剂；
②图乙t2时，c(CO2)增大，c(CO)减小，平衡逆向移动，由于该反应为吸热反应，因此改变的条件为降低温度；
（5）反应③为气体分子数不变的反应，因此同时增大CO2和CO的浓度为原来的两倍时，化学平衡不移动；
【分析】（1）根据反应的化学方程式书写平衡常数的表达式；
（2）结合各个反应平衡常数的表达式进行分析；根据温度对平衡移动的影响分析，确定反应的热效应；
（3） 分析所给状态是否能体现正逆反应速率相等，若能则可判断反应达到平衡状态；
（4）根据反应速率和平衡移动的影响因素进行分析；
（5）根据平衡移动的影响分析；
13．（2020高二上·芜湖期末）在1L恒容密闭容器中，发生反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)。
（1）某温度时，按物质的量比2：1充入NO和O2开始反应，N(NO)随时间变化如表：
以O2浓度变化表示的反应速率，0～4s内的 (填“小于”、“大于”或“等于”)1～5s内的。
（2）该反应的平衡常数表达式为K＝ ，能说明该反应已达到平衡状态的是 。
A.气体颜色保持不变
B.气体平均相对分子质量保持不变
C.v逆(NO)＝2v正(O2) D.气体密度保持不变
（3）已知：K(300℃)＞K(400℃)。下列措施能使该反应的反应速率增大且平衡向正反应方向移动的是。
A．升高温度 B．充入Ar使压强增大
C．充入O2使压强增大 D．选择高效催化剂
【答案】（1）大于
（2）；ABC
（3）C
【考点】化学平衡常数；化学反应速率的影响因素；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）由于0~4s的过程中，O2的浓度大于1~5s，因此反应速率大；
（2）该反应的平衡常数；
A、若反应正向进行，则气体颜色加深，若反应逆向进行则气体颜色变浅，因此当气体颜色保持不变时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，A符合题意；
B、该反应中反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律可知，混合气体的质量保持不变，由于反应前后气体分子数发生变化，因此反应前后混合气体的物质的量发生变化，则根据公式可知，反应过程中混合气体的平均相对分子质量发生变化，则当其不变时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B符合题意；
C、当v逆(NO)＝2v正(O2)时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C符合题意；
D、由于反应过程中混合气体的质量保持不变，反应在恒容密闭容器中进行，则混合气体的体积不变，根据公式可知，反应过程中，混合气体的密度一直不变，因此密度不变不能说明正逆反应速率相等，即不能说明反应达到平衡状态，D不符合题意；
故答案为：ABC
（3）A、由于K(300℃)>K(400℃)，说明温度升高，平衡逆向移动，A不符合题意；
B、恒容密闭容器中充入Ar使得压强增大，但反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，B不符合题意；
C、充入O2使压强增大，c(O2)增大，反应速率增大，平衡正向移动，C符合题意；
D、加入催化剂，可加快反应速率，但平衡不发生移动，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】（1）根据浓度对反应速率的影响分析；
（2）根据所给反应的化学方程式书写平衡常数的表达式；
分析所给物理量是否能体现正逆反应速率相等，若能则可说明反应达到平衡状态；
（3）结合平衡移动的影响因素分析；
14．（2020高二上·那曲期末）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的应用前景。工业上采用下列两种反应合成甲醇：
反应I：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
反应II：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
（1）下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.04 0.25 0.012
①由表中数据判断ΔH1 0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。
②某温度下，将2
mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，5 min后达到平衡，测得c(CO)＝0.2 mol／L，则用H2表示的5min内该反应的反应速率v(H2)= mol·L-1·min-1，该温度下此反应的平衡常数为 ，此时的温度为 （从上表中选择）。
（2）一定条件下，将1 mol CO与 3 mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇。若容器容积不变，下列措施可提高CO转化率的是________。
A．升高温度 B．将CH3OH（g）从体系中分离
C．恒容条件下充入He D．再充入适量的 H2
（3）为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验编号 温度（℃） n(CO)/n(H2) 压强（MPa）
① a 1/2 0.2
② 200 b 5
③ 350 1/2 0.2
A．则上表中剩余的实验条件数据：a= 、b= 。
B．根据反应I的特点，下图是在压强分别为0.2MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强Py= MPa。
（4）上述反应中需要用到H2做反应物，以甲烷为原料制取氢气是常用的制氢方法。已知：
①CH4(g)
+ H2O(g) = CO(g) + 3H2(g) ΔH = +206.2 kJ·mol-1
②CH4(g)
+ CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g) ΔH = +247.4 kJ·mol-1
则CH4和H2O(g)反应生成CO2和H2的热化学方程式为： 。
【答案】（1）<；0.32；2.04；250℃
（2）B；D
（3）200；1/2；5
（4）CH4(g) + 2H2O(g) = CO2(g) + 4H2(g) ΔH = +165 kJ·mol-1
【考点】盖斯定律及其应用；化学反应速率；化学平衡常数；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】①由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，即△H1＜0，
故答案为：<；②初始CO的浓度为2mol/2L=1mol/L； ，
；平衡常数 ，列三段式：
；平衡常数只有温度有关，温度相同平衡常数相同，对比表格数据可知此时温度为250℃；
故答案为：0.32；2.04；250℃；（2）①A、该反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动，甲醇的产率降低，故A错误；
B、将CH3OH（g）从体系中分离，产物的浓度降低，平衡向正反应移动，甲醇的产率增加，故B错误；
C、充入He，使体系总压强增大，容器容积不变，反应混合物各组分浓度不变，平衡不移动，甲醇的产率不变，故C错误；
D、再充入mol H2，平衡向正反应方向移动，甲醇的产率增加，故D正确．
故答案为：BD；（3）A．采取控制变量法，探究合成甲醇的温度和压强的适宜条件，所以温度、压强是变化的，n(CO)/n(H2)应保持不变，所以b=1/2；比较使用1、2，压强不同，所以温度应相同，故a=200。
故答案为：200；1/2；
B．温度相同时，作垂直x轴的辅助线，发现压强为Py的CO的转化率高，反应为前后体积减小的反应，压强增大平衡向体积减小的方向移动，即向正反应移动，所以Px＜Py，所以压强Px=5MPa．
故答案为：5；（4）①CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.2kJ mol-1
②CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H=+247.4kJ mol-1
依据盖斯定律计算，①×2-②则CH4和H2O（g）反应生成CO2和H2的热化学方程式为CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0 kJ mol-1；
故答案为：CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0 kJ mol-1；
【分析】（1）①由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应；②根据 进行计算；根据 计算平衡常数；（2）容器容积不变，增加CO转化率，平衡向正反应移动，根据外界条件对平衡的影响分析．（3）A. 采取控制变量法，探究合成甲醇的温度和压强的适宜条件，据此判断a、b的值；
B. 根据定一议二原则，定温度同，再比较压强，即作垂直x轴的辅助线，比较平衡时CO的转化率，由此判断。（4）根据盖斯定律计算；
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2020高考化学常考知识点专练 07：化学平衡
一、单选题
1．（2020高二上·新乡期末）对于可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是（ ）
A．v(A)=0.1mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.6mol·L-1·s-1
C．v(C)=0.9 mol·L-1 min-1 D．υ(D)=1.2mol·L-1·min-1
2．下列图示与对应叙述相符的是（ ）
A．图①表示向20 mL 0.1 mol/L氨水中逐滴加入0.1 mol/L醋酸，溶液导电性随加入酸体积的变化
B．图②表示压强对可逆反应A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)的影响，乙的压强比甲的压强大
C．图③中曲线表示反应3A(g) + B(g) 2C（g）△H＜0，正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
D．据图④，若要除去CuSO4溶液中的Fe3+，可加入NaOH溶液至pH在4左右
3．（2020高一下·浙江开学考）在相同的密闭容器中，用高纯度纳米级Cu2O分别进行催化分解水的实验：2 H2O(g) 2 H2(g) + O2(g) H>0，实验测得反应体系中水蒸气浓度（mol·L-1）的变化结果如下：
序号 时间/min 0 10 20 30 40 60
① 温度T1 / 1号Cu2O 0.0500 0.0492 0.0486 0.0482 0.0480 0.0480
② 温度T1 / 2号Cu2O 0.0500 0.0490 0.0483 0.0480 0.0480 0.0480
③ 温度T2 / 2号Cu2O 0.0500 0.0480 0.0470 0.0470 0.0470 0.0470
下列说法不正确的是（ ）
A．实验时的温度T2高于T1
B．2号Cu2O的催化效率比1号Cu2O的催化效率高
C．实验①前20 min的平均反应速率v(O2) = 7×10ˉ5 mol·Lˉ1·minˉ1
D．等质量纳米级Cu2O比微米级Cu2O催化效率高，这与Cu2O的粒径大小有关
4．（2020高二上·运城期末）温度为T时，向VL的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) △H>0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如下图所示。下列说法中不正确的是（ ）
A．反应在前10min以B物质表示的平均反应速率v(B)＝0.15 mol·L－1·min－1
B．该反应方程式中的x＝2
C．若平衡时保持温度不变，压缩容器容积，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
5．（2020高二上·运城期末）根据相应的图象(图象编号与选项一一对应)，判断下列相关说法正确的是（ ）
A．t0时改变某一条件后如图所示，则改变的条件一定是加入催化剂
B．反应达到平衡时，外界条件对平衡的影响如图所示，则正反应为放热反应
C．从加入反应物开始，物质的百分含量与温度的关系如图所示，则该反应的正反应为放热反应
D．反应速率随反应条件的变化如图所示，则该反应的正反应为放热反应，A，B，C一定均为气体，D为固体或液体
6．（2020高二上·运城期末）在恒容绝热密闭容器中发生CH4(g)＋4NO(g) 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，下列情况都能说明该反应已达到平衡状态的是（ ）
①容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化； ②容器内气体分子个数不再发生变化；
③容器内气体的压强不再发生变化； ④v正(NO)：v逆(N2)：V逆(CO2)＝4：2：1
A．①②③ B．③④ C．①②③④ D．②③④
7．T0℃时，在2 L的密闭容器中发生反应：X(g)＋Y(g) Z(g)(未配平)，各物质的物质的量随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同，温度分别为T1℃、T2℃时发生反应，X的物质的量随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是( )
A．该反应的正反应是吸热反应
B．T1℃时，若该反应的平衡常数K＝50，则T1＜T0
C．图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5 %
D．T0℃，从反应开始到平衡时：v(X)＝0.083 mol·L-1·min-1
8．（2020高二上·芜湖期末）在固定容积的密闭容器中，A和B发生下列反应：A(S)＋2B(g) 2C(g) △H＞0，在一定条件下达到平衡，若升高温度则达平衡后混合气体的（ ）
A．气体的分子数减少 B．A的物质的量浓度减小
C．气体的密度减小 D．气体的平均相对分子质量增大
9．（2020高二上·芜湖期末）用过量铁块与稀硫酸反应制取氢气，采取下列措施：
①将铁块换为等质量的铁粉； ②加入少量NaNO3固体； ③加入少量CuSO4固体；
④加入少量CH3COONa固体； ⑤加热； ⑥将稀硫酸换成98％硫酸。
其中可以加快氢气的生成速率的措施是（ ）
A．①③④ B．①③⑤ C．②④⑤ D．②⑤⑥
10．（2020高二上·新乡期末）T℃时，对于可逆反应：A(g)+B(g) 2C(g)+D(g)△H>0，下列各图中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、综合题
11．燃煤产生的烟气中含有较多的CO2、CO、SO2等影响环境的气体。如何综合利用这些气体一直是科研单位研究的热点。
（1）已知：2CO2(g)＋6H2(g)=CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH1
CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) ΔH2
2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH3
用ΔH2、ΔH3表示ΔH1，ΔH1＝
（2）针对CO2与H2反应转化为二甲醚(g)和H2O(g)，研究发现，该反应中CO2的平衡转化率随反应温度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如图：
①ΔH1 (填“＞”或“＜”)0。
②若其他条件不变，仅仅增大压强，则逆反应速率会 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，平衡常数K会 。
（3）研究发现，催化剂可以促使烟气CO、SO2转化为CO2、S。
反应原理为2CO(g)＋SO2(g)=2CO2(g)＋S(l) ΔH＝－270 kJ·mol－1。
①其他条件相同，研究发现，分别选取Fe2O3、NiO、Cr2O3作上述反应的催化剂时，SO2的转化率随反应温度的变化如图，研究得出，应该选择Fe2O3作催化剂，主要原因可能是
②若在2 L恒容密闭容器中，将3 mol CO、1 mol SO2混合，在一定条件下引发反应，当SO2的平衡转化率为40%时，此时K＝ 。
③向反应容器中再分别通入下列气体，可以使SO2转化率增大的是 (填字母)。
A.CO B.SO2 C.N2 D.H2S E.CO2
12．已知化学反应①：Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)，其化学平衡常数为K1；化学反应②：Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)，其化学平衡常数为K2，在温度973 K和1 173 K的情况下，K1、K2的值分别如下：
温度 K1 K2
973 K 1.47 2.38
1 173 K 2.15 1.67
请填空：
（1）反应①的K1表达式是 。
（2）现有反应③：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，该反应的平衡常数K3，根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式为 ，据此关系式及上表数据，能推断出反应③是 （填“吸热”或“放热”）反应。
（3）能判断反应③一定处于化学平衡状态的依据是 （填写字母序号）。
A．压强不随时间改变
B．气体密度不随时间改变
C．H2的体积分数不随时间改变
D．单位时间内生成H2和H2O(g)的物质的量相等
（4）图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况：
①图甲中t2时刻发生改变的条件是 。
②图乙中t2时刻发生改变的条件是 。
（5）一定条件下处于化学平衡状态的反应③当使CO2和CO的浓度同时增大为原来的两倍时，该反应的化学平衡向 移动（填“不”、“逆反应方向”或“正反应方向”）
13．（2020高二上·芜湖期末）在1L恒容密闭容器中，发生反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)。
（1）某温度时，按物质的量比2：1充入NO和O2开始反应，N(NO)随时间变化如表：
以O2浓度变化表示的反应速率，0～4s内的 (填“小于”、“大于”或“等于”)1～5s内的。
（2）该反应的平衡常数表达式为K＝ ，能说明该反应已达到平衡状态的是 。
A.气体颜色保持不变
B.气体平均相对分子质量保持不变
C.v逆(NO)＝2v正(O2) D.气体密度保持不变
（3）已知：K(300℃)＞K(400℃)。下列措施能使该反应的反应速率增大且平衡向正反应方向移动的是。
A．升高温度 B．充入Ar使压强增大
C．充入O2使压强增大 D．选择高效催化剂
14．（2020高二上·那曲期末）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的应用前景。工业上采用下列两种反应合成甲醇：
反应I：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
反应II：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
（1）下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.04 0.25 0.012
①由表中数据判断ΔH1 0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。
②某温度下，将2
mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，5 min后达到平衡，测得c(CO)＝0.2 mol／L，则用H2表示的5min内该反应的反应速率v(H2)= mol·L-1·min-1，该温度下此反应的平衡常数为 ，此时的温度为 （从上表中选择）。
（2）一定条件下，将1 mol CO与 3 mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇。若容器容积不变，下列措施可提高CO转化率的是________。
A．升高温度 B．将CH3OH（g）从体系中分离
C．恒容条件下充入He D．再充入适量的 H2
（3）为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验编号 温度（℃） n(CO)/n(H2) 压强（MPa）
① a 1/2 0.2
② 200 b 5
③ 350 1/2 0.2
A．则上表中剩余的实验条件数据：a= 、b= 。
B．根据反应I的特点，下图是在压强分别为0.2MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强Py= MPa。
（4）上述反应中需要用到H2做反应物，以甲烷为原料制取氢气是常用的制氢方法。已知：
①CH4(g)
+ H2O(g) = CO(g) + 3H2(g) ΔH = +206.2 kJ·mol-1
②CH4(g)
+ CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g) ΔH = +247.4 kJ·mol-1
则CH4和H2O(g)反应生成CO2和H2的热化学方程式为： 。
答案解析部分
1．【答案】B
【考点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.v(A|)=0.1mol/(L·s)；
B.将其转化为用A表示的反应速率为；
C.将其转化为用A表示的反应速率为；
D.将其转化为用A表示的反应速率；
因此反应速率最快的是v(B)=0.6mol/(L·s)，B复合体；
故答案为：B
【分析】根据反应速率之比等于化学计量系数之比，将所给反应速率转化为用同一种物质表示的反应速率，再进行大小比较。
2．【答案】B
【考点】化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用；电解质溶液的导电性；盐类水解的应用
【解析】【解答】A.NH3·H2O为弱电解质，开始导电性不强，滴入醋酸，反应生成CH3COONH4，为强电解质，离子浓度增大，导电性增强，反应完全后，继续滴入醋酸，溶液体积变大，离子浓度减小，导电性又逐渐减弱，A不符合题意；
B.所给反应是气体体积不变的反应，因此增大压强只能加快化学反应速率，而对化学平衡的移动无影响，先拐的压强大速率快，达平衡所需的时间短，故乙的压强大，B符合题意；
C.正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，K正减小，K逆和K正互为倒数，因此K逆增大，C不符合题意；
D.除杂不能引入新的杂质，加入NaOH溶液引入新的杂质Na+，应加入CuO或Cu(OH)2至pH在4左右，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.氨水为弱电解质，开始导电性不强，滴入醋酸，反应生成醋酸铵，为强电解质，离子浓度增大，导电性增强，反应完全后，继续滴入醋酸，溶液体积变大，离子浓度减小，导电性又逐渐减弱；
B.增大压强加快化学反应速率速率而对化学平衡的移动无影响，因两边的化学计量数相等，改变压强平衡不移动；
C.正反应是放热反应，温度升高K正减小，K逆增大；
D.除杂不能引入新的杂质，加入NaOH溶液引入新的杂质钠离子；
3．【答案】C
【考点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.由实验②和实验③数据可知，相同时间内，实验②消耗水蒸气的量较小，因此反应速率较小，而温度越高，反应速率越快，因此温度T1B.由实验①和实验②数据可知，相同时间内，实验①消耗水蒸气的量较小，因此反应速率较小，说明1号催化剂的催化效率较低，选项正确，B不符合题意；
C.实验①前20min内用H2O(g)表示的反应速率，由于反应速率之比等于化学计量系数之比，因此用O2表示的反应速率，选项错误，C符合题意；
D.纳米级Cu2O的相对表面积比微米级Cu2O的相对表面积大，所起催化效率更高，说明催化剂的催化效率与微粒的大小有关，选项正确，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.结合温度对反应速率的影响分析；
B.根据相同时间内消耗水蒸气的量分析反应速率大小，再结合催化剂对反应速率的影响分析；
C.根据公式计算反应速率；
D.根据接触面积对反应速率的影响分析；
4．【答案】C
【考点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素；化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.由图可知，反应在前10min内，B的浓度变化量为2.5mol/L-1.0mol/L=1.5mol/L，所以用B表示的反应速率，选项正确，A不符合题意；
B.由图可知，反应在前10min内，D的浓度变化量为3.0mol/L，物质B与D的浓度变化量为1.5mol/L：3.0mol/L=1:2，所以x的值为2，选项正确，B不符合题意；
C.平衡时保持温度不变，压缩体积，则体系的压强增大，由于反应前后气体分子数不变，因此压强改变，平衡不移动，选项错误，C符合题意；
D.由于该反应为吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，D的浓度减小，A、B的浓度增大，选项正确，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.根据公式计算反应速率；
B.根据参与反应的物质的量之比确定x 的值；
C.根据压强对平衡移动的影响分析；
D.根据温度对平衡移动的影响分析；
5．【答案】C
【考点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.图示条件改变后，正逆反应速率增大，但平衡不移动，则可能的条件为加入催化剂或增大压强，A不符合题意；
B.由图示可知，在压强一定时，升高温度，G的体积分数减小，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，B不符合题意；
C.由图可知，当温度达到T2℃时，反应达到平衡状态，继续升高温度，B的百分含量增大，C的百分含量减小，说明温度升高，平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，C符合题意；
D.由图可知，降低温度后，平衡正向移动，说明正反应为放热反应，增大压强后，平衡正向移动，说明正反应为气体分子数减小的反应，则C和D都可能是固体或液体，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】此题是对反应速率和平衡移动的考查，结合浓度、温度、压强、催化剂对反应速率和平衡移动的影响进行分析。
6．【答案】B
【考点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】①该反应中反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律可得反应前后混合气体的质量保持不变，由于反应前后气体分子数不变，因此混合气体的物质的量n保持不变，根据公式可得，反应过程中，混合气体的平均相对分子质量保持不变，则混合气体的平均相对分子质量保持不变，不可说明反应达到平衡状态，①不符合题意；
②由于反应前后气体分子数不变，因此不管反应正向进行、逆向进行或者平衡状态，容器内气体分子数都不变，因此容器内气体分子数不再变化，不能说明反应达到平衡状态，②不符合题意；
③由于反应容器为恒容绝热容器，反应过程中存在热效应，则反应过程中由于温度的变化引起压强的变化，因此当压强不变时，说明反应达到平衡状态，③符合题意；
④该速率之比等于化学计量系数之比，且体现了正逆反应速率相等，因此可说明反应达到平衡状态，④符合题意；
综上，能说明反应达到平衡状态的是③④，B符合题意；
故答案为：B
【分析】分析所给物理量在反应过程中是否发生变化，若反应过程中发生变化，则当其不变时，说明反应达到平衡状态；若反应过程中一直不变，则其不变不能说明反应达到平衡状态；据此结合选项进行分析。
7．【答案】B
【考点】化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】A.由图b可知，温度T1>T2，且在T1温度下，n(X)较大，说明升高温度，平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，A不符合题意；
B.由图a可知，T0时，反应体系的平衡浓度、、，参与反应的n(X):n(Y):n(Z)=(0.25mol):(0.25mol):(0.5mol)=1:1:2，因此该反应的化学方程式为X(g)+Y(g) 2Z(g)，故T0时反应的平衡常数，因此T1C.图a中反应达到平衡时，Y的转化率为，C不符合题意；
D.T0℃时，反应达到平衡时，用X表示的反应速率，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.结合温度对平衡移动的影响分析；
B.根据图像数据计算T0时反应的平衡常数，由平衡常数的大小比较温度大小；
C.根据转化率的计算公式计算；
D.根据公式计算反应速率；
8．【答案】D
【考点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.由反应的化学方程式可知，反应前后，气体分子数不变，因此平衡正向移动，气体分子数不变，A不符合题意；
B.A为固体，固体的浓度为常量，因此平衡正向移动后，A的浓度仍然不变，B不符合题意；
C.平衡正向移动后，混合气体的质量增加，固体容积的容器，则混合气体的体积不变，由密度公式可知，平衡正向移动后，混合气体的密度增大，C不符合题意；
D.平衡正向移动后，混合气体的质量增加，反应前后混合气体的分子数不变，因此混合气体的物质的量不变，根据公式可知，平衡正向移动后，混合气体的平均相对分子质量增大，D符合题意；
故答案为：D
【分析】由于该反应为吸热反应，因此升高温度，平衡正向移动，据此结合选项进行分析。
9．【答案】B
【考点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】①将铁块换为等质量的铁粉，固体的接触面积增大，反应速率加快，符合题意；
②加入NaNO3固体，NO3-在酸性条件下具有氧化性，反应不生成氢气，不符合题意；
③加入少量CuSO4固体，能与Fe发生置换反应，形成锌铜原电池，反应速率加快，符合题意；
④加入少量CH3COONa固体，形成CH3COOH，溶液中c(H+)减小，反应速率减慢，不符合题意；
⑤加热，温度升高，反应速率加快，符合题意；
⑥将稀硫酸换为98%的浓硫酸，浓硫酸具有强氧化性，能使铁钝化，不生成氢气，不符合题意；
综上，能加快氢气生成速率的是①③⑤，B符合题意；
故答案为：B
【分析】此题是对反应速率影响因素的考查，结合浓度、温度、压强和催化剂对反应速率的影响分析。
10．【答案】C
【考点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.温度越高，反应速率越快，因此500℃下反应先达到平衡，由于该反应为吸热反应，温度越高，反应正向进行程度越大，c(C)越大，A不符合题意；
B.由于该反应中反应前后气体分子数不变，因此压强改变，平衡不移动，A的转化率不变，B不符合题意；
C.由A的分析可知，温度越高，c(C)越大，则C的质量分数也越大，C符合题意；
D.增大压强，正逆反应速率同时增大，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】此题是对反应速率和平衡移动的考查，结合温度、压强对反应速率和平衡移动的影响分析。
11．【答案】（1）ΔH3－2ΔH2
（2）＜；增大；不变
（3）Fe2O3作催化剂时，在相对较低的温度下可获得较高的SO2转化率，从而节约能源；0.44；A
【考点】盖斯定律及其应用；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律可得，反应热ΔH1=ΔH3-2ΔH2；
（2）①由图可知，反应温度越高，CO2的平衡转化率越低，说明升高温度，平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，故ΔH1<0；
②增大压强，正逆反应速率同时增大，因此逆反应速率增大；由于平衡常数只与温度有关，与物质浓度无关，因此增大压强，平衡常数K不变；
（3）①由图可知，当温度为380℃时，用Fe2O3做催化剂时，SO2的转化率最高；因此选用Fe2O3做催化剂，主要原因是：Fe2O3做催化剂时，在相对较低的温度下可获得较高的SO2转化率，节约能源；
②当SO2的平衡转化率为40%时，则参与反应的SO2的物质的量浓度，则可得平衡三段式如下
因此该温度下，反应的平衡常数
③要使SO2的转化率增大，则应使平衡正向移动；
A、加入CO，反应物浓度增大，平衡正向移动，A符合题意；
B、加入SO2，反应浓度增大，平衡正向移动，但SO2的转化率降低，B不符合题意；
C、加入N2，总压增大，但由于体积不变，反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，C不符合题意；
D、加入H2S，H2S能与SO2反应，但CO无法转化为CO2，故H2S对该反应中SO2的转化率不影响，D不符合题意；
E、加入CO2，生成物浓度增大，平衡逆向移动，E不符合题意；
故答案为：A
【分析】（1）根据盖斯定律计算目标反应的反应热；
（2）结合温度、压强对反应速率和平衡移动的影响分析；
（3）①根据不同催化剂在不同温度下，SO2的转化率进行分析；
②根据平衡三段式进行计算；
③结合平衡移动进行分析；
12．【答案】（1）
（2）K3= ；吸热
（3）C；D
（4）增大压强或使用催化剂；降低温度
（5）不
【考点】化学平衡常数；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）反应①的平衡常数；
（2）反应③的平衡常数，反应②的化学平衡常数，因此反应③的平衡常数；由表格数据可知，当温度升高时，K1增大，K2减小，故温度升高时，K3增大，说明温度升高，平衡正向移动，故正反应为吸热反应；
（3）A、该反应在反应前后气体分子数不变，因此反应过程中压强一直不变，则压强不随时间变化，不能说明正逆反应速率相等，因此不能判断处于平衡状态，A不符合题意；
B、该反应中反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律可得，反应过程中混合气体的质量保持不变，由于反应前后气体分子数不变，因此反应过程中混合气体的体积不变，故反应过程中，混合气体的密度一直不变，则密度不变，不能体现正逆反应速率相等，因此不能判断反应处于平衡状态，B不符合题意；
C、反应过程中，H2的体积分数发生变化，当其不变时，说明反应达到平衡状态，C符合题意；
D、生成H2为逆反应，生成H2O(g)为正反应，若单位时间内生成H2和H2O(g)的物质的量相等，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，D符合题意；
故答案为：CD
（4）①图甲t2时，正逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，则改变的条件为加入催化剂；由于反应③在反应前后气体分子数不变，因此增大压强，平衡不移动；故t2时刻改变的条件为增大压强或加入催化剂；
②图乙t2时，c(CO2)增大，c(CO)减小，平衡逆向移动，由于该反应为吸热反应，因此改变的条件为降低温度；
（5）反应③为气体分子数不变的反应，因此同时增大CO2和CO的浓度为原来的两倍时，化学平衡不移动；
【分析】（1）根据反应的化学方程式书写平衡常数的表达式；
（2）结合各个反应平衡常数的表达式进行分析；根据温度对平衡移动的影响分析，确定反应的热效应；
（3） 分析所给状态是否能体现正逆反应速率相等，若能则可判断反应达到平衡状态；
（4）根据反应速率和平衡移动的影响因素进行分析；
（5）根据平衡移动的影响分析；
13．【答案】（1）大于
（2）；ABC
（3）C
【考点】化学平衡常数；化学反应速率的影响因素；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）由于0~4s的过程中，O2的浓度大于1~5s，因此反应速率大；
（2）该反应的平衡常数；
A、若反应正向进行，则气体颜色加深，若反应逆向进行则气体颜色变浅，因此当气体颜色保持不变时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，A符合题意；
B、该反应中反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律可知，混合气体的质量保持不变，由于反应前后气体分子数发生变化，因此反应前后混合气体的物质的量发生变化，则根据公式可知，反应过程中混合气体的平均相对分子质量发生变化，则当其不变时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B符合题意；
C、当v逆(NO)＝2v正(O2)时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C符合题意；
D、由于反应过程中混合气体的质量保持不变，反应在恒容密闭容器中进行，则混合气体的体积不变，根据公式可知，反应过程中，混合气体的密度一直不变，因此密度不变不能说明正逆反应速率相等，即不能说明反应达到平衡状态，D不符合题意；
故答案为：ABC
（3）A、由于K(300℃)>K(400℃)，说明温度升高，平衡逆向移动，A不符合题意；
B、恒容密闭容器中充入Ar使得压强增大，但反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，B不符合题意；
C、充入O2使压强增大，c(O2)增大，反应速率增大，平衡正向移动，C符合题意；
D、加入催化剂，可加快反应速率，但平衡不发生移动，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】（1）根据浓度对反应速率的影响分析；
（2）根据所给反应的化学方程式书写平衡常数的表达式；
分析所给物理量是否能体现正逆反应速率相等，若能则可说明反应达到平衡状态；
（3）结合平衡移动的影响因素分析；
14．【答案】（1）<；0.32；2.04；250℃
（2）B；D
（3）200；1/2；5
（4）CH4(g) + 2H2O(g) = CO2(g) + 4H2(g) ΔH = +165 kJ·mol-1
【考点】盖斯定律及其应用；化学反应速率；化学平衡常数；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】①由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，即△H1＜0，
故答案为：<；②初始CO的浓度为2mol/2L=1mol/L； ，
；平衡常数 ，列三段式：
；平衡常数只有温度有关，温度相同平衡常数相同，对比表格数据可知此时温度为250℃；
故答案为：0.32；2.04；250℃；（2）①A、该反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动，甲醇的产率降低，故A错误；
B、将CH3OH（g）从体系中分离，产物的浓度降低，平衡向正反应移动，甲醇的产率增加，故B错误；
C、充入He，使体系总压强增大，容器容积不变，反应混合物各组分浓度不变，平衡不移动，甲醇的产率不变，故C错误；
D、再充入mol H2，平衡向正反应方向移动，甲醇的产率增加，故D正确．
故答案为：BD；（3）A．采取控制变量法，探究合成甲醇的温度和压强的适宜条件，所以温度、压强是变化的，n(CO)/n(H2)应保持不变，所以b=1/2；比较使用1、2，压强不同，所以温度应相同，故a=200。
故答案为：200；1/2；
B．温度相同时，作垂直x轴的辅助线，发现压强为Py的CO的转化率高，反应为前后体积减小的反应，压强增大平衡向体积减小的方向移动，即向正反应移动，所以Px＜Py，所以压强Px=5MPa．
故答案为：5；（4）①CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.2kJ mol-1
②CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H=+247.4kJ mol-1
依据盖斯定律计算，①×2-②则CH4和H2O（g）反应生成CO2和H2的热化学方程式为CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0 kJ mol-1；
故答案为：CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=+165.0 kJ mol-1；
【分析】（1）①由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应；②根据 进行计算；根据 计算平衡常数；（2）容器容积不变，增加CO转化率，平衡向正反应移动，根据外界条件对平衡的影响分析．（3）A. 采取控制变量法，探究合成甲醇的温度和压强的适宜条件，据此判断a、b的值；
B. 根据定一议二原则，定温度同，再比较压强，即作垂直x轴的辅助线，比较平衡时CO的转化率，由此判断。（4）根据盖斯定律计算；
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