人教版 高化 选择性必修1 2.2 化学平衡 第1课时 同步练习（含解析）

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2.2 化学平衡 第1课时 同步练习（含解析）
一、单选题
1．在一定条件下的密闭容器中，进行可逆反应：。下列说法中，能说明该反应已经达到化学平衡状态的是（　　）
A．、、的浓度均不再变化 B．、、三者的浓度相等
C．、、在容器中共存 D．正、逆化学反应速率均为0
2．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．用排饱和食盐水法收集Cl2
B．对于2HI(g) H2(g)+I2(g)，达平衡后，缩小容器体积可使体系颜色变深
C．开启可乐瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
D．工业制硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的转化率，从而降低生产成本
3．一定条件下，可逆反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)达到化学平衡状态。下列说法正确的是（ ）
A．该反应达到最大限度 B．各物质的浓度一定相等
C．正逆反应速率均为零 D．反应物全部转化为生成物
4．在溶液中滴加5~6滴溶液充分反应后，再进行下列实验，其中可以证明溶液和溶液的反应有一定限度的是（　　）
A．取反应后的溶液少许，再滴加溶液，观察是否有沉淀产生
B．加入振荡后静置，取出下层液体，观察下层液体颜色
C．加入振荡后静置，取出上层液体，滴加溶液观察是否变红
D．加入振荡后静置，取出上层液体，滴加溶液观察是否有白色沉淀
5．下列事实能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．配制FeCl3溶液时加入少量的盐酸
B．钢铁在潮湿的环境中容易生锈
C．工业合成氨时使用铁触媒为催化剂
D．碳跟氧气反应的实验中增加O2的量可以减少CO的生成
6．在初始温度为500 ℃的绝热恒容密闭容器中，充入1 mol HI发生如下反应：2HI(g) H2(g)+I2(g)。能说明该反应达到平衡的是（　　）
A．HI的生成速率是I2 消耗速率的2倍
B．平衡常数不再改变
C．气体密度不再改变
D．容器内气体质量不再改变
7．在一定温度下的恒容容器中，加入少量A发生反应。当下列物理量不再发生变化，可以判断达到化学平衡的是（　　）
①B的体积分数；②混合气体的压强；③混合气体的总质量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的密度
A．仅②③ B．仅②③⑤ C．仅①④⑤ D．①②③④⑤
8．“神十三”航天员呼吸产生的CO2用一种循环方案处理，即CO2(g)+2H2(g) C(s)+2H2O(g)，然后电解水又得氢气和氧气。在一定条件下，向一恒容密闭容器中按物质的量之比2：1通入H2和CO2，能说明容器中的反应均已达到平衡状态的是（　　）
A．容器内气体的密度不变
B．CO2和H2的转化率相等
C．C(s)与H2O(g)的物质的量之比保持不变
D．v(H2)=v(H2O)
9．乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g) ΔH。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下[起始时，n(H2O)=n(C2H4)=1mol，容器体积为1L]。
下列分析正确的是（　　）
A．乙烯气相直接水合反应的ΔH>0
B．图中压强的大小关系为p1>p2>p3
C．图中a点对应的平衡常数K=
D．达到平衡状态a、b所需要的时间：a＜b
10．在的密闭容器中进行反应，30秒后，的物质的量增加了。下列叙述正确的是（　　）
A．
B．
C．当容器内气体密度不再变化时，反应达到平衡
D．当容器内的浓度不再增加时，反应达到平衡
二、多选题
11．反应物（S）转化为产物（P或 ）的能量与反应进程的关系如下图所示：
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是（　　）
A．进程Ⅰ是放热反应 B．平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ
C．生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D．进程Ⅳ中，Z没有催化作用
12．T K温度下，控制体积不变，向某密闭容器中充入等物质的量的和，发生下列反应：
i.
ii.
和的分压随时间变化如下图所示，其中第3min时只改变了影响反应的一个条件。
已知：可以用分压表示反应速率及化学平衡。
下列说法错误的是（　　）
A．图中代表变化的曲线为
B．0~2min内的平均反应速率
C．T K温度下，反应i的平衡常数
D．3min时改变的条件为增大压强
13．一定温度下， 在2L的密闭容器内发生反应: H2(g)+I2(g)=2HI(g) △H＞0。下列说法不能说明该反应达到平衡状态的是（　　）
A．容器气体内颜色不再变化
B．v正(H2)=v逆(I2)
C．容器内压强不再变化
D．单位时间内消耗H2(g)和I2(g)的物质的量相等
三、综合题
14．乙酸制氢具有重要意义，发生的反应如下：
热裂解反应：CH3COOH(g) = 2CO(g)＋2H2(g)　ΔH=＋203.7 kJ·mol-1
脱羧基反应：CH3COOH(g) = CH4(g)＋CO2(g)　ΔH=-33.5 kJ·mol-1
（1）请写出CO与H2甲烷化的热化学方程式：　 　。
（2）在密闭容器中，利用乙酸制氢，选择的压强为　 　(填“高压”或“常压”)。其中温度与气体产率的关系如图：
①约650℃之前，脱羧基反应活化能低，速率快，故氢气产率低于甲烷；650℃之后氢气产率高于甲烷，理由是　 　，同时热裂解反应正向进行，而脱羧基反应逆向进行。
②保持其他条件不变，在乙酸气中掺杂一定量水，氢气产率显著提高而CO的产率下降，请分析原因(用化学方程式表示)：　 　。
（3）若利用合适的催化剂控制其他副反应，温度为T℃时达到平衡，总压强为p kPa，热裂解反应消耗乙酸30%，脱羧基反应消耗乙酸50%，H2体积分数为　 　；脱羧基反应的平衡常数Kp为　 　kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×体积分数，计算结果用最简式表示)。
15．含H2S的废气需要经过处理后才能排放。
（1）常压下，将H2S、CH4、N2的混合气[其中V(H2S)∶V(CH4)=2∶1]以一定流速通过石英管进行热解，发生如下反应：
反应1： 2H2S(g)=S2(g)＋2H2(g)；ΔH1=＋170 kJ·mol-1
反应2：CH4(g)＋S2(g)=CS2(g)＋2H2(g)；ΔH2=＋64 kJ·mol-1
测得出口处H2和CS2的体积分数与温度关系如下图所示：
①1000℃，保持通入的H2S体积分数和其他条件一定，改变CH4的体积分数，测得出口处H2的体积分数不变，原因是　 　。
②1100℃之前，出口处S2(g)的体积分数随温度升高逐渐增大，1100℃之后，出口处S2(g)的体积分数随温度升高逐渐减小。产生上述变化的原因是　 　。
（2）Fe2O3可以用作脱除H2S的催化剂，脱除过程如下图乙(1)→乙(2)→乙(3)所示。
①Fe2O3脱除H2S时需先进行吸附。在甲、乙两种吸附方式中，乙种吸附方式比甲种吸附方式能量更低、更稳定，原因是　 　。
②脱除过程可以描述为　 　。
③脱除一段时间后，催化剂的催化效率会逐渐降低，原因是　 　。
16．合成氨在农业和国防中有很重要的意义。
（1）人工固氮有如下两种途径，工业上选用途径二固氮的原因是：　 　。
途径一：N2(g)+O2(g)2NO(g) K=5×10-31
途径二：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) K=4.1×106
（2）工业合成氨的平衡常数表达式为　 　。
（3）某探究小组同学在实验室模拟工业合成氨：
①在298K、容积为0.5L的密闭容器内充入一定量的N2和H2，经过10分钟后生成1mol氨气，则v(NH3)=　 　mol/(L·min)。
②在恒容不同温度下，达到平衡时NH3的体积百分数与投料比的关系图如图所示。
KA、KB、KC间的大小关系是　 　，C点H2的平衡转化率为　 　。
（4）在实际工业生产中，常采用下列流程：
①可以用勒夏特列原理解释的措施是　 　。
a.②④ b.②⑤ c.④⑥ d.③⑤
②原料气是含N2、H2及少量CO、H2O的混合气，净化干燥的原因是　 　。
A．防止催化剂中毒 B．有利于平衡正向移动 C．提高正反应速率
③研究发现Fe－LiH复合催化剂催化效果明显高于未复合LiH的铁基催化剂，LiH在复合催化剂中是合成氨反应的另一个活性中心，经过以下三步基元反应完成(“*”代表活性中心)：
第ⅰ步：N2+2*→2N*
第ⅱ步：N*+LiH→*+[LiNH]
第ⅲ步：……
催化过程中第Ⅲ步的基元反应方程式是　 　。
（5）结合以上所学知识，欲提高工业合成氨产率除了调控压强、温度外，还可采取的合理措施是　 　(至少答出两条)。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A．、、的浓度均不再变化，说明该反应已经达到化学平衡状态，故A选；
B．、、三者的浓度相等，不能说明浓度是否不变，不能说明该反应已经达到化学平衡状态，故B不选；
C．该反应为可逆反应，反应开始后，、、在容器中一定共存，不能说明该反应已经达到化学平衡状态，故C不选；
D．平衡时，正、逆化学反应速率相等，但均不为0；正、逆化学反应速率均为0不是平衡状态，故D不选；
故答案为：A。
【分析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为0，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变，据此判断。
2．【答案】B
【解析】【解答】A．氯气与水的反应为可逆反应：Cl2+H2OH++Cl—+HClO，增大氯离子浓度，平衡向逆反应方向移动，氯气在水中的溶解度减小，则用排饱和食盐水法收集氯气能用勒夏特列原理解释，故A不符合题；
B．该反应为气体体积不变的反应，缩小容器体积，压强增大，平衡不移动，则达平衡后，缩小容器体积可使体系颜色变深不能用勒夏特列原理解释，故B符合题意；
C．可乐饮料中存在二氧化碳的溶解平衡和二氧化碳与水的反应平衡，打开瓶盖，压强减小，有利于平衡向逸出二氧化碳的方向移动，则开启可乐瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫可用勒夏特列原理解释，故C不符合题意；
D．增大反应物氧气的浓度，二氧化硫的催化氧化反应向正反应方向移动，二氧化硫的转化率增大，则工业制硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的转化率，从而降低生产成本可用勒夏特列原理解释，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】勒夏特列原理的具体内容为：如果改变可逆反应的条件（如浓度、压强、温度等），化学平衡就被破坏，并向减弱这种改变的方向移动。
3．【答案】A
【解析】【解答】A、反应达到化学平衡状态，各物质的浓度不变，反应达到最大限度，故A符合题意；
B、反应达到化学平衡状态，各物质的浓度不变，浓度不再改变时，其浓度不一定相等，这与其起始量及转化率有关，故B不符合题意；
C、化学平衡是动态平衡，平衡时，正、逆反应速率相等且不等于零，故C不符合题意；
D、可逆反应的反应物不可能完全转化为生成物，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】本题考查了化学平衡状态的判断。本题的易错点为BC，要注意理解当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为0；各物质的浓度不变，但不一定相等。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．FeCl3的量少，I-有剩余，Ag+跟剩余的I-反应生成AgI沉淀，跟反应是否可逆无关，A不符合题意；
B．无论该反应是否可逆，溶液中一定有碘单质，下层一定会呈紫红色，B不符合题意；
C．由分析可知，加KSCN溶液，如果溶液变红，证明溶液中还有Fe3+，该反应为可逆反应，若溶液不变红，证明溶液中Fe3+已经全部转换为Fe2+，该反应不可逆，C符合题意；
D．上层清液一定含Cl-，一定会产生白色AgCl，与本反应是否可逆无关，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.KI过量，加入硝酸银，银离子直接结合碘离子生成AgI；
B.氯化铁和KI反应一定有单质碘生成；
C.若存在Fe3+，说明Fe3+未完全反应，该反应为可逆反应；
D.上层清液一定含Cl-，一定会产生白色AgCl。
5．【答案】A
【解析】【解答】A．FeCl3溶液水解呈酸性，为可逆过程，加入稀盐酸可抑制铁离子的水解，可用勒夏特列原理解释，A符合题意；
B．钢铁在潮湿的环境中发生的反应不是可逆反应，不能用勒夏特列原理解释，B不符合题意；
C．工业合成氨是加入铁触媒为催化剂催化反应，催化剂可以同等条件的改变化学反应速率，但不改变平衡移动的状态，C不符合题意；
D．增加氧气的含量可以使C更多的变成CO2，不是可逆反应，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】平衡移动原理的内容为：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动，平衡移动原理适用的对象应存在可逆过程，如与可逆过程无关，则不能用平衡移动原理解释，平衡移动原理对所有的动态平衡都适用，以此分析解答。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．HI的生成速率和I2 消耗速率均为逆反应速率，则HI的生成速率是I2 消耗速率的2倍，无法判断是平衡状态，故A不符合题意；
B．平衡常数只受温度影响，平衡常数不再改变，说明容器内温度一定，容器为绝热装置，则此时反应达到平衡，故B符合题意；
C．混合气体的体积和质量始终不变，则气体密度不再改变，无法判断是平衡状态，故C不符合题意；
D．根据质量守恒定律，容器内气体质量始终保持不变，则无法判断是平衡状态，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】平衡状态判断的直接标志：①速率关系：正反应速率与逆反应速率相等；②反应体系中各物质的百分含量保持不变．（2）间接标志：①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变（m+n≠p+q）；②各物质的浓度、物质的量不随时间的改变而改变；③各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变；
7．【答案】B
【解析】【解答】①在该反应中只有生成物是气体，每反应产生1 mol B气体，就产生2 mol C气体，所以反应体系中B的体积分数始终保持不变，因此不能根据B的体积分数判断反应是否达到平衡状态，①不符合题意；
②该反应在恒温、恒容密闭容器中，反应物是固体，若反应未达到平衡状态，则气体的物质的量增加，体系的压强增大；若反应逆向进行，则气体的物质的量减小，体系的压强减小，因此当进行混合气体的压强不变时，气体的物质的量不变，反应达到了平衡状态，②符合题意；
③反应混合物不都是气体，若反应正向进行，则混合气体质量增加；若反应逆向进行，则混合气体的质量会减小，若混合气体的总质量不变，则反应达到了平衡状态，③符合题意；
④反应体系中只有生成物B、C是气体，二者的物质的量的比始终是1：2，因此混合气体的平均相对分子质量始终保持不变，故不能据此判断反应是否达到平衡状态，④不符合题意；
⑤反应混合物中不都是气体，若反应正向进行，气体的质量增加，气体的密度也会增大；若反应逆向进行，气体的质量会减小，气体的密度也会减小，因此当混合气体的密度不变时，气体的总质量不变，反应达到了平衡状态，⑤符合题意；
综上所述可知：可以判断反应达到平衡状态的序号是②③⑤，合理选项是B；
故答案为：B。
【分析】化学平衡状态的标志的判断，根据题目条件是恒温恒容，该可逆反应的特征是一种固体分解得到两种气体。化学平衡状态的标志必须是一个物理量在未达到平衡时随平衡的移动而发生变化，达到平衡后不再变化，那么该物理量即可作为达到化学平衡的标志。
8．【答案】A
【解析】【解答】A．在恒容密闭容器中进行上述反应，气体的体积不变，反应前后气体的质量发生改变，若反应达到平衡，则气体的质量不变，气体的密度也不发生改变，故可以根据气体的密度不变判断反应是否达到平衡状态，A符合题意；
B．在该反应中CO2(g)、H2(g)反应的物质的量的比是1∶2，在一定条件下，向一恒容密闭容器中按物质的量之比2∶1通入，则无论反应是否达到平衡状态，二者反应转化率始终相同，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，B不符合题意；
C．C(s)与H2O(g)都是生成物，无论反应是否达到平衡状态，二者的物质的量之比始终保持不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，C不符合题意；
D．未指明反应速率的正、逆，因此不能判断反应是否达到平衡状态，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．由图可知，压强相同时，升高温度，乙烯的平衡转化率减小说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，反应ΔH＜0，故A不符合题意；
B．该反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，乙烯的平衡转化率增大，由图可知，温度相同时，p3条件下，乙烯的平衡转化率最大，p1条件下，乙烯的平衡转化率最小，则压强的大小关系为p3>p2>p1，故B不符合题意；
C．由图可知，a点乙烯的平衡转化率为20%，则平衡时乙烯、水蒸气和气态乙醇的浓度分别为(1-1×20%)mol/L=0.8mol/L、(1-1×20%)mol/L=0.8mol/L和1mol/L×20%=0.2mol/L，反应的的平衡常数K==，故C符合题意；
D．反应温度越高，压强越大，反应速率越快，由图可知，b点反应温度和压强均大于a点，反应速率快于a点，则达到平衡所需时间小于a点，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.由图可知乙烯转化率随温度的升高而降低，说明正反应是放热反应。
B.该反应前后气体体积减小，增大压强，平衡正向移动，乙烯的平衡转化率增大。可选取同一温度时，根据乙烯转化率的大小比较相应压强的大小。
C.根据a点时乙烯的转化率，通过化学平衡三段式及化学平衡常数表达式进行解答。
D.反应温度越高，压强越大，反应速率越快，达到平衡所需时间越短。
10．【答案】D
【解析】【解答】A.0到30秒内三氧化硫的平均速率为，未指明反应时间则难以计算反应速率，A不符合题意；
B．速率之比等于化学计量数之比，0到30秒内氧气的平均速率为，未指明反应时间则难以计算反应速率，B不符合题意；
C．气体质量、容积体积始终不变，故气体密度始终不变，则当容器内气体密度不再变化时不能说明反应达到平衡，C不符合题意；
D． 当容器内的浓度不再增加时，各成分的浓度不再变化，则反应达到平衡，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】依据计算，利用“变者不变即平衡”判断。
11．【答案】A,D
【解析】【解答】A．进程Ⅰ中S的总能量大于P的总能量，为放热反应，A符合题意；
B．进程Ⅱ中使用了催化剂X，但是催化剂不能改变平衡产率，因此在两个进程中平衡时P的产率相同，B不符合题意；
C．活化能越低，反应速率越快，反应Ⅲ的活化能高于反应Ⅱ的活化能，故生成P的速率：Ⅲ＜Ⅱ，Ｃ不符合题意；
D．由图可知，进程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S Z，然后S Z转化为产物P Z，由于P Z没有转化为P＋Z，因此Z没有催化作用，D符合题意；
故答案为：AD。
【分析】A.反应物的总能量大于生成物总能量为放热反应；
B.X为催化剂，催化剂不影响平衡；
C.活化能越低，反应速率越快；
D.催化剂在反应前后不发生变化。
12．【答案】A,D
【解析】【解答】A．反应i和ii均消耗，所以的变化量偏大，所以图中代表变化的曲线是，A项符合题意；
B.0~2min内的平均反应速率，B项不符合题意；
C．由图可知2min时反应均达到平衡，利用方程式列出的反应关系为：
所以T K温度下，反应i的平衡常数，C项不符合题意；
D.3min时分压均增大，则改变的条件有可能是加压或升高温度(升高温度，压强也会增大)，但加压后反应ii会正向移动，随后的分压会降低，不符合；升温后两反应均逆向移动，两物质分压均再次增大，D项符合题意。
故答案为：AD
【分析】1.首先弄清楚图像横纵坐标的含义；2.弄清楚图像特殊的点含义，如起点和拐点；3.弄清楚图像变化趋势与化学平衡移动的关系；4.在对特殊点列出三段式进行计算。
13．【答案】C,D
【解析】【解答】A.容器气体内颜色不再变化，说明碘单质的浓度不再变化，符合平衡状态的特征，故A不符合题意；
B.v正(H2)=v逆(I2)，说明正、逆反应速率相等，符合平衡状态的特征，故B不符合题意；
C.该反应反应前后气体分子数相等，压强始终保持恒定，压强不变不能说明反应达到平衡状态，故C符合题意；
D.单位时间内消耗H2(g)和I2(g)均为正向反应，且消耗量之比等于化学计量数之比，不能说明反应达到平衡状态，故D符合题意；
故答案为：CD。
【分析】对于反应前后系数之和不变的反应，可以通过看颜色是否不再改变、浓度是否不再改变、以及速率是否变化进行判断是否达到平衡
14．【答案】（1）2CO(g)＋2H2(g)= CH4(g)＋CO2(g)　ΔH=-237.2 kJ·mol-1
（2）常压；随着温度升高，热裂解反应速率加快；CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)
（3）25%(或0.25或25.00%)；
【解析】【解答】(1)①
②
根据盖斯定律②-①得， ；
(2)正反应气体系数和增大，减压有利于平衡正向移动，利用乙酸制氢，不选择高压，选择常压；
①热裂解正反应吸热、脱羧基反应正反应放热，升高温度，热裂解反应速率加快，热裂解反应正向进行，而脱羧基反应逆向进行，所以650℃之后氢气产率高于甲烷；
②和在高温下反应生成和，所以在乙酸气中掺杂一定量水，氢气产率显著提高而的产率下降，反应的化学方程式为：CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)；
(3)设通入乙酸的物质的量为amol，热裂解反应消耗乙酸30%，则反应生成CO的物质的量是0.6amol、氢气的物质的量是0.6amol；脱羧基反应消耗乙酸50%，则反应生成甲烷的物质的量是0.5amol、二氧化碳的物质的量是0.5amol，剩余乙酸的物质的量是0.2amol；容器内气体总物质的量是0.2amol+0.5amol+0.5amol+0.6amol+0.6amol=2.4amol， 体积分数为25%；脱羧基反应的平衡常数=。
【分析】（1）盖斯定律的应用要注意，判断列出的热化学方程式的对应关系，左右两边相同的物质互相抵消则相加，在同一边相同的物质互相抵消则相减；
（2）压强的选择可以结合化学平衡移动进行判断；
① 随着温度的升高化学反应速率加快；
② 一氧化碳和水针器反应生成氢气和二氧化碳；
（3）可结合三段式进行判断，分压平衡常数可以结合压强之比等于物质的量之比进行判断。
15．【答案】（1）1000℃时，CH4未参与反应，H2S浓度不变，反应生成的H2的量不变；1100℃之前，以反应1为主，随温度升高，反应速率加快，S2(g)的体积分数增大；1 100 ℃之后，随温度升高，反应2消耗S2的速率大于反应I生成S2的速率，S2(g)的体积分数减小
（2）H2S中H带正电性、S带负电性，Fe2O3中Fe带正电性，O带负电性，甲中为同种电性微粒靠近，乙中为不同电性微粒靠近，当不同电性的微粒靠近时，能量较低，更稳定；H2S吸附到Fe2O3表面，分解成H原子和S原子，H原子附着在O2-表面，S原子附着在Fe3＋表面，两个H原子结合成一个H2离开催化剂表面；S单质附着在催化剂表面，影响催化剂对H2S的吸附
【解析】【解答】（1）①由图可知1000℃时CS2的体积分数为0，可知CH4未参与反应，又因H2S浓度不变，所以反应生成的H2的量不变，故答案为：1000℃时，CH4未参与反应，H2S浓度不变，反应生成的H2的量不变；
②由图可知1100℃之前，CS2的体积分数增幅不大，反应以反应1为主，随温度的升高，应速率加快，S2(g)的体积分数增大；1 100 ℃之后，CS2的体积分数增幅变大，说明反应2开始占优势，反应2种消耗S2(g)，其消耗速率大于了反应1中的生成速率，导致S2(g)的体积分数减小，故答案为：1100℃之前，以反应1为主，随温度升高，反应速率加快，S2(g)的体积分数增大；1 100 ℃之后，随温度升高，反应2消耗S2的速率大于反应I生成S2的速率，S2(g)的体积分数减小；
（2）①由图可知乙中H2S中带正电的H被Fe2O3中带负电的O吸附；H2S中带负电的S被Fe2O3中带正电的Fe吸附，而甲中正相反，根据同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引可知，乙中的吸附方式使微粒间距离更小，能量更低，也更稳定，故答案为：H2S中H带正电性、S带负电性，Fe2O3中Fe带正电性，O带负电性，甲中为同种电性微粒靠近，乙中为不同电性微粒靠近，当不同电性的微粒靠近时，能量较低，更稳定；
②结合图示信息，脱除过程可描述成：H2S吸附到Fe2O3表面，分解成H原子和S原子，H原子附着在O2-表面，S原子附着在Fe3＋表面，两个H原子结合成一个H2离开催化剂表面，故答案为：H2S吸附到Fe2O3表面，分解成H原子和S原子，H原子附着在O2-表面，S原子附着在Fe3＋表面，两个H原子结合成一个H2离开催化剂表面；
③结合图示信息，乙中脱除后有S单质附着在催化剂表面无法脱离，导致催化剂吸附硫化氢的能力下降，故答案为：S单质附着在催化剂表面，影响催化剂对H2S的吸附；
【分析】（1）①依据图中曲线分析；
②依据图中曲线，结合热化学方程式分析；
（2）①根据同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引；
②依据图示信息描述 ；
③乙中脱除后有S单质附着在催化剂表面无法脱离。
16．【答案】（1）途径二反应的K值大，反应进行的趋势大
（2）
（3）0.2；KA=KC >KB；40%
（4）b；A；2[LiNH]+3H 2→2LiH+2NH3
（5）选用高效催化剂、及时分离出产物氨气
【解析】【解答】（1）K值越大，反应进行的趋势越大，故工业上选用途径二固氮的原因是：途径二反应的K值大，反应进行的趋势大；
（2）由化学方程式可知，工业合成氨的平衡常数表达式为；
（3）①在298K、容积为0.5L的密闭容器内充入一定量的N2和H2，经过10分钟后生成1mol氨气，则v(NH3)=mol/(L·min)。
②平衡常数只受温度的影响，AC对应温度相同的则平衡常数相同，B点的氨气含量较低，则反应正向进行程度小于C，平衡常数小于C，故KA、KB、KC间的大小关系是KA=KC >KB；
在恒容下，投料比=3，则：
C点平衡时氨气的含量为25%，，a=0.4mol，则H2的平衡转化率为；
（4）①：①是除去杂质，不可用勒夏特列原理解释；②增大压强，使平衡正向移动，可用勒夏特列原理解释；③催化剂加快反应速率，不可用勒夏特列原理解释；④反应为放热反应，加热的目的是加快反应速率，不可用勒夏特列原理解释；⑤分离出氨气利于平衡正向移动，可用勒夏特列原理解释；⑥循环氮气、氢气是提高原理利用率，不可用勒夏特列原理解释；
故答案为：b；
②原料气是含N2、H2及少量CO、H2O的混合气，净化干燥的原因是A.防止催化剂中毒，
故答案为：A；
③LiH在复合催化剂中是合成氨反应的另一个活性中心，总反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，则根据前2步反应可知，催化过程中第Ⅲ步的基元反应方程式是2[LiNH]+3H 2→2LiH+2NH3。
（5）欲提高工业合成氨产率除了调控压强、温度外，还可采取的合理措施是选用高效催化剂、及时分离出产物氨气等。
【分析】（1）K值越大，则反应进行越彻底；
（2）化学平衡常数=生成物浓度幂之积/反应物浓度幂之积；
（3） ① 化学反应速率=浓度变化量/时间；
② 合成氨的反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小；
（4） ① 增大反应物浓度，平衡朝正向移动，被增加的反应物转化率减小，另一种反应物浓度增大，减小反应物的浓度则反之；
增大生产物浓度，平衡朝逆向移动，反应物的转化率减小，减少生成物的浓度则反之；
增大压强，减小体积，平衡朝气体体积缩小的方向移动，减小压强，增大体积则反之；
升高温度，平衡朝吸热方向移动，降低温度则反之；
② 催化剂含有杂质会导致催化剂中毒；
③ 结合总反应以及第i步和第ii步判断；
（5）及时分离氨气可以提高合成产率。
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