2.2 化学反应的限度 同步练习题（含解析） 2023-2024学年高二上学期鲁科版（2019）化学选择性必修1

2.2 化学反应的限度 同步练习题
一、选择题
1．在某温度时，N2O5依次发生的分解反应为：①N2O5(g) N2O3(g)+O2(g)；②N2O3(g) N2O(g)+O2(g)，现向容积为2 L的密闭容器中充入5 mol N2O5，达到平衡状态后O2为5 mol，N2O3为1 mol。则此温度时反应②的平衡常数为
A．10 B．2.5 C．5 D．0.5
2．与实际化工生产流程相符的叙述是
A．合成氨工业中，分离出N2、H2循环使用，提高氨的产率
B．制备硫酸的工业尾气用氢氧化钠溶液吸收
C．让H2在Cl2中燃烧制氯化氢，将氯化氢气体通入水中获得盐酸
D．将SO2和O2的混合气加压后，通过接触室制备SO3
3．在密闭容器中发生反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H>0，达到平衡后，其他条件不变时，下列措施能使平衡向逆反应方向移动的是
A．减小压强 B．降低温度 C．移走CO D．加入催化剂
4．五氯化磷(PCl5)是有机合成中重要的氯化剂，可以由三氯化磷(PCl3)氯化得到：PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)△H=-93.0kJ/mol。某温度下，在2.0L密闭容器中充入1.0molPCl3和0.5molCl2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示，下列说法不正确的是
t/s 0 50 150 250 350
n(PCl5)/mol 0 0.21 0.36 0.40 0.40
A．0～150s内，PCl3的反应速率为0.0012mol(L s)
B．反应至250s，该反应放出的热量为37.2kJ
C．该温度下，此反应的化学平衡常数数值为40/3
D．在此温度下，该密闭容器中若初始充入1.0molPCl3、1molCl2、2.0molPCl5，则此时反应向逆反应方向进行
5．下列实验装置与对应叙述相符的是
A．可通过直接推拉注射器活塞检查装置气密性 B．排出酸式滴定管内气泡 C．用稀硫酸和Ba(OH)2溶液测定中和反应的反应热 D．由圆底烧瓶中气体颜色的深浅判断该反应放热还是吸热
A．A B．B C．C D．D
6．密闭容器中进行反应M(g)+N(g)R(g)+2L( )，R的体积分数φ随时间的变化情况如图所示。下列叙述正确的是
A．正反应为吸热反应，L是气体 B．正反应为吸热反应，L是固体或液体
C．正反应为放热反应，L是气体 D．正反应为放热反应，L是固体或液体
7．往某恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和a mol Y(g)发生反应：nX(g)+3Y(g) R(g)+2Q(g)。达平衡时测得生成0.125 mol R，此时X的转化率为25%，则n值为
A．4 B．3 C．2 D．1
8．对于可逆反应：，在恒压容器中进行，下列说法能说明反应达到平衡的有：
①单位时间内生成的同时生成
②的物质的量浓度之比为
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④混合气体的密度不再改变
A．②③④ B．①②③ C．①②④ D．①③④
二、填空题
9．速率平衡是化学反应原理的重要内容，请回答下列问题。
Ⅰ.在一定条件，可逆反应：达到平衡状态。
(1)增大A的浓度，则平衡 (填“正向”或“逆向”)移动，B的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)，A的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若，缩小体积，增大压强，平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。若保持体积不变，通入氦气，则平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。若保持压强不变，通入氦气，平衡正向移动，则m、n、p的关系为 。
(3)若，加热后，可使混合气体平均摩尔质量增加，则正反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(4)若A为气体，B、C为固体，保持温度不变，增大A的浓度，重新达平衡后，A的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
Ⅱ．合成氨对人类生存具有瓜大意义。在密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
(5)某温度下，把一定量的N2与H2置于体积为10L的密闭容器内，能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
A．容器内的密度保持不变 B．容器内压强保持不变
C． D．混合气体中c(NH3)不变
(6)下列有关该反应的图象一定正确的是(选填序号) 。
A．B．C．
(7)目前，工业上通常采用铁触媒、在400～500℃和10MPa～30 MPa的条件下合成氨。有关合成氨反应条件选择的下列说法中正确的是___________。
A．使用铁触媒能改变合成氨反应的焓变
B．选择400～500℃的原因之一是铁触媒在该温度下活性最大
C．其他条件相同时，升高温度可使合成氨反应的反应速率加快、反应物平衡转化率增大
D．合成氨工业中，还常将氨及时液化分离出去以加快正反应速率，提高N2、H2的转化率
(8)向2L容器中，加入和进行反应，反应混合物中的物质的量分数随温度的变化曲线。Ⅰ是平衡时的曲线，Ⅱ是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线。
①图中b点，v正 v逆。(填“＞”、“＜”或“=”)。
②400～530℃，Ⅱ中的物质的量分数随温度升高而增大，原因是 。
③图中a点，容器内= 。
10．下 面四张图是用计算机制作的在密闭容器里，在不同条件下进行的异构化反应X Y的进程图解。图中的白色方块是X，蓝色方块是Y。
(1) 图中的纵坐标表示 (填入 物理量，下同)；横坐标表示 。
(2)平衡常数K最小的图是 。
(3)平衡常数K最大的图是 。
(4)平衡常数K=1的图是 。
11．对于反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下温度变化的曲线(如图)。
(1)比较p1、p2的大小关系：p1 p2。(填>、=或<)
(2)写出该反应的平衡常数表达式K= 。随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是 (填“增大”或“减小”)。
12．已知CO和H2在催化剂作用下合成甲醇的反应如下：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-99 kJ/mol，反应的化学平衡常数K表达式为 ；下图中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母)，其判断理由是 。
13．在一定温度下将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)，2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8 mol D，请填写下面空白。
(1)此反应的化学平衡常数为： 。
(2)如果缩小容器容积(温度不变)，则平衡 (填“右移”、“左移”或“不移动”)，平衡体系中混合气体的密度 (填“增大”、“减少”或“不变”)。
(3)若开始时只加C和D各mol，其他条件均不变，要使平衡时各物质的质量分数与原平衡相等，则还应加入 mol B。
(4)若向原平衡体系再投入A，B，C，D各1 mol，平衡 (填“右移”、“左移”或“不移动”)。
14．随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。将氯化氢转化为氯气的技术成为化学研究的热点。
Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H
请回答：
(1)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) △H1=+83 kJ·mol-1
CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) △H2=-20 kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) △H3=- 121 kJ·mol-1
①直接氧化法的自发进行的条件是
②下列措施中，有利于提高αHCl(平衡转化率)的有 (填字母) 。
A．增大n(HCl) B．增大n(O2) C．使用更好的催化剂 D．移去H2O E．增大压强
(2)下图1为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：
①图1中进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=4∶1的曲线是 。
②设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算：K(400°C) = ( 只需要列出计算式即可，不必化简)。
③进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低或过高产生的不利影响是 。
④400℃时，若HCl和O2的物质的量之比为n∶1，相应平衡体系中Cl2的物质的量分数为x，请在图2中绘制x随n变化的示意图 。
15．Ⅰ、某化学研究性学习小组为探究元素性质的变化规律，设计了如下实验：
(1)甲同学欲比较N、C、Si的非金属性强弱，设计了图1所示的实验装置，其设计的依据是 ；但该装置存在缺陷，请指出 。
(2)乙同学设计了如图2装置验证元素性质递变规律。A、B、C处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红纸。乙同学可能观察到的现象
A． ；B． ；C． 。
从环保角度考虑，该装置有明显不足，请指出提出改进建议 。
Ⅱ、另一化学研究性学习小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不反应）。
(3)步骤一：电解精制：电解时，粗铜应与电源的 极相连。阴极上的电极反应式为 。
步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：
(4)阳极泥的综合利用：稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请写出该步反应的离子方程式： 。残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的信息：
序号 反应 平衡常数
1 1
2 1
请根据以上信息简要解释溶解阳极泥不用王水的原因 。
(5)滤液含量的测定：以下是该小组探究滤液的一个实验流程。
则滤液中的浓度为 ，的浓度为 。
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：假设N2O5反应转化的物质的量是x mol，反应生成N2O的物质的量是y mol，对于反应①N2O5(g) N2O3(g)+O2(g)，开始n(N2O5)=5 mol，反应消耗x mol，则根据物质反应转化关系可知平衡时n(N2O5)=(5-x) mol，n(N2O3)=n(O2)=x mol；对于反应②N2O3(g)N2O(g)+O2(g)，反应开始时n(N2O3)=x mol，由于生成N2O的物质的量是y mol，则根据物质反应转化关系可知平衡时n(N2O3)=(x-y) mol，n(N2O)=n(O2)=y mol，所以反应达到平衡后n(O2)=x mol+y mol=5 mol；n(N2O3)=(x-y) mol=1 mol，解得x=3 mol，y=2 mol，则平衡时n(N2O)=2 mol，由于容器的容积是2 L，故反应②N2O3(g)N2O(g)+O2(g)的化学平衡常数K=。
2．A
解析：A．合成氨工业中，利用氨易液化，分离出N2、H2循环使用，可使平衡向正反应方向移动，则氨气的产率增大，故A符合题意；
B．硫酸工业尾气主要是二氧化硫，其处理一般是用石灰石湿法脱硫，生成的副产物硫酸钙可用于水泥生产，氢氧化钠比石灰石昂贵，考虑到经济效益，制备硫酸的工业尾气不用氢氧化钠溶液吸收，故B不符合题意；
C．工业上制取盐酸时，首先在反应器中将氢气点燃，然后通入氯气进行反应，制得氯化氢气体，氯化氢气体冷却后被水吸收成为盐酸，而不是将氢气和氯气混合后点燃，故C不符合题意；
D．接触法制硫酸通常在400~500℃、常压和催化剂的作用下，用SO2与过量的O2在接触室反应生成SO3，2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H＜0，故D不符合题意；
答案选A。
3．B
解析：由题干已知C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H>0正反应是一个气体体积增大的吸热反应，结合勒夏特列原理解题即可：
A．减小压强，化学平衡向着气体体积增大的方向移动，即向正反应方向移动，A不合题意；
B．降低温度，化学平衡向着放热反应方向移动，即向逆反应方向移动，B符合题意；
C．移走CO即减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动，C不合题意；
D．加入催化剂只改变反应速率，不能是平衡发生移动，D不合题意；
故答案为：B。
4．D
解析：A．0～150s内，消耗PCl3的物质的量为0.36mol，反应速率为 0.0012mol(L s)，故A正确；
B．反应至250s，生成0.4mol PCl5，该反应放出的热量为93.0kJ/mol×0.4mol=37.2kJ，故B正确；
C．该温度下，此反应达到平衡，生成0.4mol PCl5，反应消耗0.4molPCl3、0.4molCl2，则平衡时PCl3的物质的量为0.6mol、Cl2的物质的量为0.1mol，化学平衡常数数值为，故C正确；
D．在此温度下，该密闭容器中若初始充入1.0molPCl3、1molCl2、2.0molPCl5，，则此时反应向正反应方向进行，故D错误；
答案选D。
5．D
解析：A．气体易从长颈漏斗逸出，不能推拉注射器活塞检查装置气密性，A错误；
B．图中为碱式滴定管，则图中为排出碱式滴定管内气泡的操作，B错误；
C．生成硫酸钡放热，图中不能测定中和热，C错误；
D．只有温度不同，可探究温度对化学平衡的影响，由气体颜色的深浅判断该反应放热还是吸热，D正确；
故选D。
6．C
【解析】由图象可知，温度为T1时，根据到达平衡的时间可知P2＞P1，且压强越大，R的含量越低，说明平衡向逆反应方向移动，正反应为气体体积增大的反应；压强为P1时，根据到达平衡的时间可知T2＞T1，且温度越高，R的含量越低，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应。
解析：由上述分析可知，正反应放热，L是气体，故C正确；
答案选C。
【点睛】本题注意根据图象判断温度、压强的大小，根据温度、压强对平衡移动的影响分析。
7．A
解析：达平衡时测得生成0.125 mol R，此时X的转化率为25%，则根据方程式nX(g)+3Y(g) R(g)+2Q(g)可知，解得n＝4，答案选A。
8．D
解析：①单位时间内生成nmolO2时，是正反应速率，同时生成2nmolNO2，是逆反应速率，正反应速率与逆反应速率相等，反应达到平衡状态；
②当NO2、NO、O2的物质的量浓度之比为2：2：1时，反应不一定处于平衡状态；
③反应前后质量不变，反应是一个气体物质的量增大的反应，混合气体的平均摩尔质量一直改变，故当混合气体的平均相对分子质量不再改变时，反应达到平衡状态；
④反应前后质量不变，反应是一个气体体积增大的反应，混合气体的密度一直改变，故当混合气体的密度不再改变时，反应达到平衡状态；
故选D。
二、填空题
9．(1) 正向 增大 增大
(2)正向 不
(3)放热
(4)不变
(5)BD
(6)AB
(7)B
(8)＞ 升高温度化学反应速率增大 1:4
解析：（1）增大反应物浓度，平衡向正方向移动。增大A的浓度，则平衡正向移动，B的转化率增大，A的浓度增大；
（2）增大压强，平衡向气体系数和减小的方向移动。若，缩小体积，增大压强，平衡正向移动。若保持体积不变，通入氦气，则平衡不移动。若保持压强不变，通入氦气，相当于加压，平衡正向移动，则m、n、p的关系为；
（3）若，加热后，可使混合气体平均摩尔质量增加，说明加热后气体物质的量减小，则平衡逆向移动，则正反应是放热反应；
（4）若A为气体，B、C为固体，则K= ，保持温度不变，平衡常数不变，增大A的浓度，重新达平衡后，A的浓度不变；
（5）A．该反应气体总质量不变，容器体积不变，所以密度的恒量，容器内的密度保持不变，反应不一定平衡，故不选A；
B．反应后气体物质的量减小，压强是变量，容器内压强保持不变，则反应一定达到平衡状态，故选B；
C．，正逆反应速率不等于系数比，反应没有达到平衡状态，故不选C；
D．平衡状态时，各物质浓度保持不变，混合气体中c(NH3)不变，反应一定达到平衡状态，故选D；
选BD。
（6）A．加入催化剂反应速率加快，催化剂不能使平衡移动，所以氨气的转化率不变，故A正确；
B．由图象可知，T2温度下反应速率快，则T2>T1，正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，氨气的体积分数减小，故B正确；
C．达到平衡状态，各物质浓度保持不变，而不是各物质浓度相等，故D错误；
选AB。
（7）A．催化剂降低反应活化能，不能改变反应的焓变，故A错误；
B．选择400～500℃的原因之一是铁触媒在该温度下活性最大，故B正确；
C．其他条件相同时，正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，反应物平衡转化率降低，故C错误；
D．合成氨工业中，将氨及时液化分离出去，反应速率减慢，故D错误；
选B；
（8）①由图象可知，图中b点对应温度下的平衡点是a，b点氨气的百分含量小于平衡点，所以v正>v逆；
②400～530℃，Ⅱ中的物质的量分数随温度升高而增大，原因是升高温度化学反应速率增大；
③
图中a点，，a=，容器内=: =1:4。
10．A 和B的摩尔百分数(或答：物质的量的分数或物质的量的百分数) 时间，分(或答：以分为单位的反应进程) B A C
解析：(1)反应XY为可逆反应，图示表示反应从正反应方向开始，反应由反应物X转化为生成物Y的反应过程，其中横坐标表示反应时间，纵坐标表示反应物或生成物的物质的量或物质的量的含量；
(2)化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时生成物浓度与反应物浓度的比。当反应达到平衡时，生成物Y的浓度越小，反应物X的浓度越大，则化学平衡常数K就越小。根据图示四个选项中，生成物浓度最小、反应物浓度最大的是选项B，故化学平衡常数最小的是选项B；
(3)若反应达到平衡时生成物浓度最大，反应物浓度最小，则化学平衡常数最大。根据图示四个选项可知：选项A中生成物浓度最大、反应物浓度最小，故化学平衡常数K最大的图是选项A；
(4)该反应是反应前后气体物质的量相等的反应，若反应物X与生成物Y的平衡浓度相等，则化学平衡常数K=1。根据图示可知：选项C在平衡时反应物X与生成物Y浓度相等，故二者的比值为1，则化学平衡常数K=1，故合理选项是C。
11．(1)＜
(2) 减小
【分析】由题干反应方程式2NO(g)+O2(g)2NO2(g)可知，正反应是一个气体体积减小的方向，即温度相同时，增大压强，平衡正向移动，NO的平衡转化率增大，压强相同时，随着温度升高，NO的平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，即反应正反应是一个放热反应，据此分析解题。
解析：（1）由分析可知，正反应是一个气体体积减小的方向，即温度相同时，增大压强，平衡正向移动，NO的平衡转化率增大，结合题干图片信息可知，p1＜p2，故答案为：＜；
（2）由反应方程式2NO(g)+O2(g)2NO2(g)可知，该反应的平衡常数表达式K=，由图象可知，随着温度升高，NO的平衡转化率减小，即平衡逆向移动，该反应平衡常数变化的趋势是减小，故答案为：；减小。
12．K= a 反应为放热反应，平衡常数数值应随温度升高变小
解析：根据化学平衡常数的书写要求可知，平衡常数=生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，故反应的化学平衡常数为K=；反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故曲线a符合要求。
13．5 不移动 增大 左移
解析：(1)根据方程式3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)中物质转化关系可知：若反应达到平衡时产生0.8 mol D，必然同时产生0.8 mol C，反应消耗1.2 mol A和0.4 mol B，平衡时各种气体的物质的量分别是n(A)=2 mol-1.2 mol=0.8 mol，n(B)=2 mol-0.4 mol=1.6 mol，n(C)= n(D)=0.8 mol，由于容器的容积是2 L，则各种气体的平衡浓度分别是c(A)=0.4 mol/L，c(B)=0.8 mol/L，c(C)=c(D)=0.4 mol/L，带入平衡常数表达式可得K==0.5；
(2)如果缩小容器容积(温度不变)，容器内气体压强增大。由于该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，增大压强，化学平衡不移动；
由于反应混合物都是气体，反应前后气体的总质量不变，气体体积减小，则混合气体的密度会增大；
(3)由于平衡时各物质的质量分数与原平衡相等，则平衡为等效平衡。反应前后气体体积不变，根据化学计量数一边倒转化到方程式的左边，满足n(A)：n(B)=1：1即可。认为C和D各mol是由A、B反应产生的，则相当于开始时加入A：=2 mol，加入B： mol，假设还应该加入B的物质的量为x，则2 mol：(x+) mol=2 mol：2 mol，解得x=mol；
(4)若向原平衡体系再投入A，B，C，D各1 mol，则此时各种气体的浓度c(A)=(0.4+0.5)mol/L=0.9 mol/L，c(B)=(0.8+0.5)mol=1.3 mol/L，c(C)=c(D)= (0.4+0.5)mol/L=0.9 mol/L，Qc=＞0.5，则化学平衡向左移动。
14．(1) 低温自发 BDE
(2)曲线II 过低：O2和Cl2分离能耗较高；过高：HCl平衡转化率较低
解析：（1）①Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
(i)CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) △H1=+83 kJ·mol-1
(ii)CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) △H2=-20 kJ·mol-1
(iii)CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) △H3=- 121 kJ·mol-1
根据盖斯定律，将[(i)+(ii)+(iii)]×2，整理可得：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-116 kJ/mol。该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，△H＜0，△S＜0，要使反应自发进行，△G=△H-T△S＜0，则反应自发进行的条件应该是在低温条件下自发进行；
②A．增大n(HCl)化学平衡正向移动，但平衡移动趋势是微弱的，移动消耗量小于投入量的增大，HCl的平衡转化率反而降低，A不符合题意；
B．增大n(O2)化学平衡正向移动，可以使更多HCl反应，因此HCl的平衡转化率增大，B符合题意；
C．使用更好的催化剂只能加快反应速率，而不能使平衡发生移动，因此HCl的平衡转化率不变，C不符合题意；
D．移去H2O即减小了生成物的浓度，化学平衡正向移动，可以提高HCl的平衡转化率，D符合题意；
E．增大压强化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，导致HCl的平衡转化率增大，E符合题意；
故合理选项是BDE；
（2）①在O2浓度不变时，增大c(HCl)，HCl的平衡转化率降低。根据图象可知：HCl的平衡转化率Ⅲ＜Ⅱ＜Ⅰ，因此图中进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=4∶1的曲线是曲线Ⅱ，曲线Ⅰ表示进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1；曲线Ⅲ表示进料浓度比c(HCl) ∶c(O2)=7∶1；
②设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1，温度在400℃时，HCl的平衡转化率为84%，则平衡时c(HCl)=(1-0.84)c0，c(O2)=c0-0.21c0=(1-0.21)c0，c(Cl2)=c(H2O)=0.42 c0，则该条件下的化学平衡常数K=；
③进料浓度比c(HCl) ∶c(O2)过低或过高产生的不利影响是若过低，则O2和Cl2分离能耗较高；若过高，则HCl平衡转化率较低；
④在400℃，当n(HCl) ∶n(O2)等于化学方程式中化学计量数的比4∶1时，反应物HCl的转化率最高，相应的平衡体系中Cl2的含量最大，根据图象可知在n(HCl) ∶n(O2)=4∶1时，HCl的平衡转化率为76%，则平衡时n(HCl)=4(1-0.76)=0.96，n(O2)=1-0.76=0.24，n(Cl2)=n(H2O)=2×0.76=1.52，n(总)=n(HCl)+n(O2)+n(Cl2)+n(H2O)= 0.96+0.24+1.52+1.52=4.24，此时Cl2的含量为，即n=4时，Cl2的含量最高为0.36，n小于4或大于4时Cl2的含量都低于0.36，故x随n变化的示意图为：。
15．(1) 元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水合物酸性越强 硝酸具有挥发性，与生成的CO2一起进入C装置，则无法证明C、Si的非金属性强弱（或应在B、C间连接一个装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶）
(2)白色变为橙黄色 变蓝色 红色褪去 尾气排入空气污染环境，应在右侧管口放一团浸有NaOH溶液的棉花
(3)正 Cu2++2e-=Cu
(4)3Ag+4H++NO=3Ag++NO↑+2H2O 浓盐酸含有大量氯离子，Au3+与氯离子形成稳定的AuCl离子，使反应2平衡向右移动，则金溶于王水中
(5)0.5 0.6
解析：（1）根据元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强。根据实验原理分析，应该实现硝酸和碳酸盐反应生成二氧化碳，二氧化碳和硅酸盐反应制取硅酸，由于硝酸具有挥发性，与生成的二氧化碳一起进入C装置，则无法证明C、Si的非金属性强弱（或应在BC之间连接一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶）。
（2）高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气，氯气和溴化钠反应生成溴单质，所以A处白色变成橙黄色；溴蒸气和B处的碘化钾反应生成碘单质，遇到淀粉变蓝色，C处氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有漂白性，使红色褪去；实验的缺点为尾气没有处理，其排入空气污染环境，应在右侧管口放一团浸有氢氧化钠溶液的棉花。
（3）步骤一、精炼铜时需要将粗铜做阳极，和电源的正极相连；纯铜做阴极，溶液中的铜离子得到电子生成铜单质，阴极的电极反应为：Cu2++2e-=Cu；
（4）阳极泥有银和金等金属，用硝酸处理，银和硝酸反应生成硝酸银和一氧化氮、水，离子方程式为：3Ag+4H++NO=3Ag++NO+2H2O；金和硝酸反应后生成金离子，浓盐酸含有大量氯离子， Au3+与氯离子形成稳定的AuCl离子，使反应2平衡向右移动，则金溶于王水中。所以使用硝酸而不用王水。
（5）固体为铁置换出的铜，所以铜的质量为3.2克，物质的量为=0.05mol，所以铜离子浓度==0.5mol/L。沉淀为氢氧化亚铁，最后得到的4.8克为氧化铁，所以铁的物质的量为×2=0.06mol，亚铁离子的浓度==0.6mo/L