?解密09 化學(xué)反應(yīng)速率與平衡
一、選擇題
1．（2021·湖南株洲市高三一模）下列有關(guān)說法中，正確的是( )
A．在 KMnO4 酸性溶液做電解質(zhì)的原電池中，MnO4-一定向負極移動
B．常溫常壓下能發(fā)生自發(fā)反應(yīng)的兩種物質(zhì)，在常溫常壓下一定不能大量共存
C．燃燒反應(yīng)一定有電子的轉(zhuǎn)移，并一定伴隨著能量的放出
D．其他條件不變時，向平衡體系 mA(g)+nB(g)=pC(g)中加入一定量的A，A的轉(zhuǎn)化率一定減小
【答案】C
【解析】A項，原電池工作時，陰離子向負極移動，但在 KMnO4 酸性溶液做電解質(zhì)的原電池中，MnO4-具有強氧化性，可能在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，不向負極移動，故A錯誤；B項，常溫常壓下能發(fā)生自發(fā)反應(yīng)的兩種物質(zhì)，但在常溫常壓下不一定能發(fā)生反應(yīng)，如氫氣和氧氣生成水的反應(yīng)，由常溫下△H—T△S＜0可知，能自發(fā)進行，但氫氣和氧氣需要點燃才能反應(yīng)，常溫常壓下能大量共存，故B錯誤；C項，燃燒反應(yīng)都有能量放出，都屬于放熱反應(yīng)，反應(yīng)中一定有元素化合價的苯環(huán)，都有電子的轉(zhuǎn)移，故C正確；D項，其他條件不變時，向平衡體系 mA(g)+nB(g)=pC(g)中加入一定量的A，A的轉(zhuǎn)化率不一定減小，如氮氣和氧氣生成一氧化氮的反應(yīng)達到平衡后，再加入一定量的氧氣，氧氣與一氧化氮反應(yīng)生成二氧化氮，氧氣的轉(zhuǎn)化率會增大，不會減小，故D錯誤；故選C。
2．（2021·雷州市第二中學(xué)質(zhì)檢）下列關(guān)于可逆反應(yīng)A(?)2B(s)+C(g) ?H=+Q；(Q>0)的說法正確的是 ( )
A．若反應(yīng)中氣體的摩爾質(zhì)量保持不變，則反應(yīng)一定達到平衡狀態(tài)
B．平衡后，恒溫下擴大容器體積，再次平衡后氣體密度一定減小
C．平衡后，恒容下升高溫度，再次平衡后氣體C的體積分數(shù)可能減小
D．平衡后，恒溫恒容下，通入氣體C，C的濃度可能不變
【答案】D
【解析】A項，若A不是氣體，反應(yīng)體系只有C是氣體，則任意時刻氣體摩爾質(zhì)量都保持不變，反應(yīng)不一定達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；B項，若A不是氣體，溫度不變，平衡常數(shù)K=c(C)不變，C的濃度不變，密度也不變，若A是氣體，反應(yīng)前后氣體體積不變，恒溫下擴大容器體積，平衡不移動，密度減小，故B錯誤；C項，若A不是氣體，C的體積分數(shù)可能一直是100%，此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，若A是氣體，恒容下升高溫度，平衡正向移動，C的體積分數(shù)增大，故C錯誤；D項，平衡后，恒溫恒容下，通入氣體C，若A不是氣體，平衡常數(shù)K=c(C)不變，氣體C的濃度不變，故D正確；故選D。
3．（2021·廣東中山市期末）某溫度下，在一個2 L的密閉容器中，加入4 mol A和2 mol B進行如下反應(yīng)：3A(g)＋2B(g) 4C(s)＋x D(g)，反應(yīng)2 min后達到平衡，測得生成2 mol C，且反應(yīng)前后壓強之比為6∶5，則下列說法正確的是( )
A．根據(jù)題意計算可得
B．用A表示的反應(yīng)速率是0.75 mol˙L-1˙min-1
C．增大該體系的壓強，平衡向右移動，化學(xué)平衡常數(shù)增大
D．若起始時A、B的物質(zhì)的量之比為3∶2，則2 min末A、B的轉(zhuǎn)化率相等
【答案】D
【解析】對于反應(yīng)3A(g)＋2B(g) 4C(s)＋x D(g)，因為C為固體，根據(jù)容器的體積不變，反應(yīng)前后氣體的壓強之比等于氣體的物質(zhì)的量之比。反應(yīng)前氣體總物質(zhì)的量為6 mol，反應(yīng)前后壓強之比為6：5，所以反應(yīng)后氣體的總物質(zhì)的量為5 mol。A項，達到平衡時生成2 mol C，則消耗A的物質(zhì)的量為1.5 mol，消耗B的物質(zhì)的量為1 mol，生成D的物質(zhì)的量為0.5x mol，則平衡時A的物質(zhì)的量為4 mol-1.5 mol=2.5 mol，B的物質(zhì)的量為2 mol-1 mol=1 mol，則2.5 mol+1 mol+0.5x mol=5 mol，x=3，A錯誤；B項，用A表示的反應(yīng)速率為v(A)=mol˙L-1˙min-1，B錯誤；C項，因為x=3，正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，所以增大該體系的壓強，平衡向右移動，，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，化學(xué)平衡常數(shù)與濃度、壓強沒有關(guān)系，C錯誤；D項，若起始時A、B的物質(zhì)的量之比為3∶2，物質(zhì)反應(yīng)的物質(zhì)的量的比是3∶2，則2 min末達到平衡時A、B的轉(zhuǎn)化量之比仍為3：2，所以2 min末達到平衡時A、B的轉(zhuǎn)化率相等，D正確；故選D。
4（2021·福建高三零模）K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+。分別在26.3℃，50.0℃恒溫條件下，往100mL0.100 mol·L-1的K2Cr2O7溶液中加入一定量K2Cr2O7固體，持續(xù)攪拌下pH傳感器連續(xù)測量溶液的pH，得到如下實驗圖像，下列說法正確的是( )

A．曲線①是50.0℃的pH-t曲線
B．曲線②對應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)量級是10-14
C．t1后，c(Cr2O72-)+ c(CrO42-)=c(K+)
D．26.3℃，與0.100mol·L-1的K2Cr2O7溶液相比，達到新平衡時c2(CrO42-)/c(Cr2O72-)增大
【答案】B
【解析】A項，升高溫度使平衡正向移動，氫離子濃度變大，pH減小，所以曲線②是50.0℃的pH-t曲線，A錯誤；B項，反應(yīng)Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+的平衡常數(shù)表達式為K=，據(jù)圖可知曲線②上0.100 mol·L-1的K2Cr2O7溶液的pH=3.75，所以c(CrO42-)= c(H+)=10-3.75mol/L，則K=≈10-14，B正確；C項，根據(jù)物料守恒n(Cr)=n(K)，所以2c(Cr2O72-)+ c(CrO42-)=c(K+)，C錯誤；D項，，加入一定量K2Cr2O7固體后pH減小，即c(H+)增大，而K不變，所以該比值減小，D錯誤。
5．（2021·廣東廣州市期末）某課題組利用碳氨液［(NH4)2CO3、NH3·H2O)］從輝銅礦石(主要成分 Cu2S)中直接浸取銅并制取銅鹽，其過程如下圖所示。

其反應(yīng)機理如下：
①Cu2S(s) 2Cu+(aq)+ S2-(aq)(快反應(yīng))
②4Cu++O2+2H2O=4Cu2++OH-(慢反應(yīng))
③Cu2++4NH3·H2O = Cu(NH3)42++4H2O (快反應(yīng))
下列說法正確的是
A．通入熱的空氣可以加快銅的浸出率，溫度越高，浸出率越大
B．浸出裝置發(fā)生的反應(yīng)中，熱空氣的作用是氧化劑，Cu(NH3)42+是還原產(chǎn)物
C．在浸出裝置中加入適量的(NH4)2S2O8，使平衡①、②正向移動，銅的浸出率增大
D．提高銅的浸出率的關(guān)鍵因素是提高反應(yīng)②的速率，原因是反應(yīng)②的活化能比反應(yīng)①、③的小
【答案】C
【解析】A項，溫度太高,會造成碳酸銨或氨水分解，銅的浸出率反而降低，A錯誤；B項，反應(yīng)中氧氣為氧化劑，Cu(NH3)42+是氧化產(chǎn)物，B錯誤；C項，銨根離子可以結(jié)合氫氧根離子，使平衡①、②反應(yīng)正向移動，C正確；D項，反應(yīng)②的活化能比反應(yīng)①、③的大，D錯誤；故選C。
6．（2021·山西運城市期末）利用輝鉬礦冶煉組的原理為MOS2(s)+4H2(g)+2 Na2CO3(s)MO(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) ΔH。在壓強為的條件下，測得達到平衡時的有關(guān)氣體體積分數(shù)的變化如圖中實線所示：

下列判斷正確的是( )
A．通過圖象曲線變化規(guī)律無法判斷ΔH正負
B．a(chǎn)為CO變化曲線，b為水蒸氣變化曲線
C．壓強為0.5MPa時，虛線Ⅱ可能為H2的變化曲線
D．M點H2的轉(zhuǎn)化率為75%
【答案】C
【解析】A項，由圖像可知，隨著溫度的升高，氫氣的體積分數(shù)不斷減小，說明溫度升高使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，因此，可以通過圖象曲線變化規(guī)律判斷該反應(yīng)的ΔH＞0，ΔH是正值，A不正確；B項，由a、b兩曲線的變化規(guī)律可知，升高相同的溫度，a曲線所代表的氣體的體積分數(shù)增長的較大，因此，a為水蒸氣（其化學(xué)計量數(shù)較大）變化曲線，b為CO變化曲線，B不正確；C項，由于正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，在相同溫度下增大體系的壓強，該反應(yīng)的化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動，H2的體積分數(shù)變大，因此，壓強為0.5MP時，虛線Ⅱ可能為H2的變化曲線，C正確；D項，假設(shè)H2的起始量為4mol，到達平衡后其變化量為x，則根據(jù)化學(xué)方程式MOS2(s)+4H2(g)+2 Na2CO3(s)MO(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)可知，CO的變化量為0.5x、H2O的變化量為x，則平衡時氣體的總物質(zhì)的量為4mol+0.5x，由圖像中的信息可知，M點H2和的體積分數(shù)相同，均為40%，則，解之得x=2mol，H2的轉(zhuǎn)化率為，D不正確。故選C。
7．(2021·河北石家莊二中期末)80℃時，NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)。該溫度下，在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，投入NO2和SO2，起始濃度如下表所示，其中甲經(jīng)2min達平衡時，NO2的轉(zhuǎn)化率為50%，下列判斷不正確的是( )
起始濃度
甲
乙
丙
c(NO2)/mol ·L－1
0.10
0.20
0.20
c(SO2)/mol ·L－1
0.10
0.10
0.20
A．平衡時，乙中SO2的轉(zhuǎn)化率大于50%
B．當反應(yīng)平衡時，丙中c(SO2)是甲中的2倍
C．溫度升至90℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為25/16，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
D．其他條件不變，若起始時向容器乙中充入0.10mol ·L－1 NO2和0.20 mol ·L－1 SO2，達到平衡時c(NO)與原平衡不同
【答案】D
【解析】甲經(jīng)2min達平衡時，NO2的轉(zhuǎn)化率為50%，故Δc(NO2)=0.05mol/L，則：
????????? ??NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)
開始(mol/L)：0.1?? ? 0.1????? ? 0???? ? ?0
轉(zhuǎn)化(mol/L)：0.05?? 0.05????? 0.05??? 0.05
平衡(mol/L)：0.05? ? 0.05????? 0.05??? 0.05
故該溫度下平衡常數(shù)K==1。A項，令乙中SO2的濃度變化量為x，則：
????????? ??NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)
開始(mol/L)：0.2?? ?0.1???? ? 0????? ?? 0
轉(zhuǎn)化(mol/L)： x????? x??????? x?????? ??x
平衡(mol/L)：0.2-x? 0.1-x??? x?????? ? x
所以=1，解得x=，故二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為×100%=66.7%＞50%，故A正確；B項，反應(yīng)前后氣體的體積不變，恒溫恒容下，甲、丙兩容器內(nèi)起始濃度n(NO2)：n(SO2)=1：1，甲、丙為等效平衡，平衡時二氧化硫的物質(zhì)的量分數(shù)相同，丙中總物質(zhì)的量為甲中的2倍，則反應(yīng)平衡時，丙中c(SO2)是甲中的2倍，故B正確；C項，溫度升至90℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為，大于80℃的平衡常數(shù)1，則升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故C正確；D項，令平衡時NO的濃度為ymol/L，則：
????????? ??NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)
開始(mol/L)：0.1??? 0.2??? ??? 0???? ? 0
轉(zhuǎn)化(mol/L)： y???? ? y???????? y???? ? y
平衡(mol/L)：0.1-y? 0.2-y??? ? y??? ?? y
則=1，解得y=，而乙平衡時CO的濃度mol/L，故D錯誤；故選D。
8．（2021·重慶高三零模）MTP是一類重要的藥物中間體，可以由TOME經(jīng)環(huán)化后合成。其反應(yīng)式為：



為了提高TOME的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)進行時需及時從溶液體系中移出部分甲醇。TOME的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間的變化如圖所示。設(shè)TOME的初始濃度為a mol/L，反應(yīng)過程中的液體體積變化忽略不計。下列說法錯誤的是
A．X、Y兩點的MTP的物質(zhì)的量濃度相等
B．X、Z兩點的瞬時速率大小為v(X)>v(Z)
C．若Z點處于化學(xué)平衡，則210℃時反應(yīng)的平衡常數(shù)K=mol/L
D．190℃時，0～150 min之間的MTP的平均反應(yīng)速率為mol/(L·min)
【答案】C
【解析】A項，由圖知X、Y兩點反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等，則MTP的物質(zhì)的量濃度相等，A正確；B項，由圖知，X點曲線斜率大于Z點，則X、Z兩點的瞬時速率大小為v(X)>v(Z) ，因為Z點轉(zhuǎn)化率已達98%，反應(yīng)物濃度極小，則反應(yīng)速率下降，B正確；C項，由題知，反應(yīng)過程中甲醇不斷從體系中移走，若Z點處于化學(xué)平衡，則210℃時甲醇的濃度不等于0.98amol/L，則反應(yīng)的平衡常數(shù)K不等于mol/L，C錯誤；D項，190℃時，0～150 min之間的MTP的濃度減少了0.67mol/L，則其平均反應(yīng)速率為mol/(L·min)，D正確；故選C。
9．（2021·江蘇高三零模）在二氧化碳加氫制甲烷的反應(yīng)體系中，主要發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH= -164.7 kJ/mol
反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH= 41.2 kJ/mol
反應(yīng)Ⅲ：2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g) ΔH= -247.1 kJ/mol
向恒壓、密閉容器中通入1 mol CO2和4 mol H2，平衡時CH4、CO、CO2的物質(zhì)的量隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是( )

A．反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)可表示為K=
B．圖中曲線B表示CO的物質(zhì)的量隨溫度的變化
C．提高 CO2轉(zhuǎn)化為CH4的轉(zhuǎn)化率，需要研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑
D．CH4(g)+H2O(g) =CO(g)+3H2(g)的ΔH= -205.9 kJ/mol
【答案】C
【解析】A項，化學(xué)平衡常數(shù)是生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)為K=，故A錯誤；B項，反應(yīng)物CO2的量逐漸減小，故圖中曲線A表示CO2的物質(zhì)的量變化曲線，由反應(yīng)Ⅱ和Ⅲ可知，溫度升高反應(yīng)Ⅱ正向移動，反應(yīng)Ⅲ逆向移動，CO的物質(zhì)的量增大，故曲線C為CO的物質(zhì)的量變化曲線，則曲線B為CH4的物質(zhì)的量變化曲線，故B錯誤；C項，反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ為吸熱反應(yīng)，降低溫度有利于反應(yīng)Ⅰ正向移動，反應(yīng)Ⅱ逆向移動，即可提高 CO2轉(zhuǎn)化為CH4的轉(zhuǎn)化率，所以需要研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑，故C正確；D項，-(反應(yīng)Ⅱ+反應(yīng)Ⅲ)得到目標反應(yīng)，則CH4(g)+H2O(g) =CO(g)+3H2(g)的ΔH=-[41.2 kJ/mol +(-247.1 kJ/mol)] =205.9 kJ/mol，故D錯誤；故選C。
10．（2021·山東煙臺市高三期末）科研工作者利用生物無水乙醇催化脫水制備乙烯，有關(guān)反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表所示。下列說法正確的是
溫度（K）
化學(xué)平衡常數(shù)
Ⅰ. C2H5OH(g)C2H4(g)+H2O(g)
Ⅱ. C2H5OH(g)C2H5OC2H5(g)+H2O(g)
500
3.2
0.80
700
7.7
0.14
900
12.3
0.12
A．升高溫度，反應(yīng)Ⅰ的速率加快，反應(yīng)Ⅱ的速率減慢
B．通過改變溫度和壓強均能促進反應(yīng)Ⅰ而抑制反應(yīng)Ⅱ
C．降低溫度使C2H5OC2H5(g) 2C2H4(g)+H2O(g)平衡逆向移動
D．500K，C2H5OC2H5(g) 2C2H4(g)+H2O(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為5.6
【答案】C
【解析】A項， 升高溫度，反應(yīng)速率加快，故反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的速率均加快，故A錯誤；B項， 由溫度升高，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)增大，反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)減小，可知反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ為放熱反應(yīng)，故改變溫度促進反應(yīng)Ⅰ即為升高溫度，可使反應(yīng)II平衡向逆反應(yīng)方向移動，即抑制反應(yīng)；但由于反應(yīng)II的左側(cè)化學(xué)計量數(shù)等于右側(cè)化學(xué)計量數(shù)之和，故改變壓強不能使反應(yīng)平衡移動，即不能促進反應(yīng)也不能抑制反應(yīng)，故B錯誤；C項，已知反應(yīng)Ⅰ：C2H5OC2H5(g) 2C2H4(g)+H2O(g) K1，反應(yīng)ⅡC2H5OC2H5(g) 2C2H4(g)+H2O(g) K2，由反應(yīng)I×2-反應(yīng)II可得C中反應(yīng)C2H5OC2H5(g) 2C2H4(g)+H2O(g)，故C中反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)，計算得C中反應(yīng)在溫度為500K、700K、900K時的化學(xué)平衡常數(shù)分別為12.8、423.5、1260.75，隨溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)增大，故C中反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故降低溫度，平衡逆向移動，故C正確；D項， 由C中分析知，500K時該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為12.8，故D錯誤；故選C。
11．（2021·廣東佛山市高三一模）焦炭常用于冶煉工業(yè)。已知反應(yīng)①：2C(s)+O2(g)=2CO(g)；反應(yīng)②：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)，反應(yīng)①、②的反應(yīng)趨勢與溫度關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是( )

A．反應(yīng)②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的ΔS>0，ΔH＜0
B．983K是反應(yīng)趨勢變化的轉(zhuǎn)折點
C．L1對應(yīng)反應(yīng)①
D．當溫度低于983K時，過量焦炭的氧化產(chǎn)物以CO2為主
【答案】C
【解析】A項，生成物氣體化學(xué)計量數(shù)系數(shù)之和小于反應(yīng)物氣體化學(xué)計量系數(shù)之和，所以ΔS＜0，根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS，因為ΔG＜0，則-TΔS>0，所以ΔH＜0，A正確；B項，ΔG負的成都越小，說明它能夠反應(yīng)的趨勢更大，983K時兩反應(yīng)的ΔG相等，所以983K是反應(yīng)趨勢變化的轉(zhuǎn)折點，B正確；C項，反應(yīng)①的ΔS>0，則-ΔS＜0，ΔG和T成反比，所以斜率小于0，L2對應(yīng)反應(yīng)①，C錯誤；D項，當溫度低于983K時，L1的ΔG小，所以以反應(yīng)②為主，產(chǎn)物以CO2為主，D正確；、故選C。
12．（2021·太原市山西實驗中學(xué)高三月考）如圖所示，左室容積為右室的兩倍，溫度相同，現(xiàn)分別按照如圖所示的量充入氣體，同時加入少量固體催化劑使兩室內(nèi)氣體充分反應(yīng)達到平衡，打開活塞，繼續(xù)反應(yīng)再次達到平衡，下列說法不正確的是( )

A．第一次平衡時， SO2的物質(zhì)的量左室更多
B．氣體未反應(yīng)前，左室壓強和右室一樣大
C．第一次平衡時，左室內(nèi)壓強一定小于右室
D．第二次平衡時，SO2的總物質(zhì)的量比第一次平衡時左室SO2的物質(zhì)的量的2倍多
【答案】D
【解析】A項，若右室的容積與左室相等，左室和右室在相同條件下達到的平衡狀態(tài)相同，含有的SO2物質(zhì)的量相等，右室在此平衡狀態(tài)時將體積縮小為原來的，壓強增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，SO2物質(zhì)的量減少，則第一次平衡時，SO2物質(zhì)的量左室更多，故A正確；B項，通入氣體未反應(yīng)前，左室氣體總物質(zhì)的量為2mol+1mol+1mol=4mol，右室氣體總物質(zhì)的量為2mol，左室容積為右室的兩倍，溫度相同，則左室壓強和右室一樣大，B項正確；C項，左室從正反應(yīng)開始建立平衡，左室平衡時壓強小于左室起始壓強，右室從逆反應(yīng)開始建立平衡，右室平衡時壓強大于右室起始時壓強，左室與右室起始壓強相等，則第一次平衡時左室內(nèi)壓強一定小于右室，故C項正確；D項，若在容積為2倍左室容積的容器中起始充4 mol SO2、2molO2，相同條件下達到平衡時SO2物質(zhì)的量為左室SO2物質(zhì)的量的2倍，打開活塞相當于在容積為1.5倍左室容積的容器中起始充入2 mol SO2、1molO2、2 mol SO3(g)、1 mol Ar，等效于在容積為1.5倍左室容積的容器中起始充入4 mol SO2、2molO2、1 mol Ar，相對于2倍左室容積的容器縮小了體積，壓強增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，SO2物質(zhì)的量減小，即第二次平衡時，SO2的總物質(zhì)的量比第一次平衡時左室SO2物質(zhì)的量的2倍要少，D項錯誤；故選D。
13．（2021·太原市山西實驗中學(xué)高三月考）80℃時，NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)。該溫度下，在甲、乙、丙三個體積相等且恒容的密閉容器中，投入NO2和SO2，起始濃度如下表所示，其中甲經(jīng)2 min達平衡時，NO2的轉(zhuǎn)化率為50%，下列說法正確的是( )
起始濃度
甲
乙
丙
c(NO2)/(mol·L-1)
0.10
0.20
0.20
c(SO2)/(mol·L-1)
0.10
0.10
0.20
A．容器甲中的反應(yīng)在前2 min的平均速率v(SO2)=0.05 mol·L-1·min-1
B．達到平衡時，容器丙中正反應(yīng)速率與容器甲相等
C．溫度升至90℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為1.56，則反應(yīng)的ΔH＜0
D．容器乙中若起始時改充0.10 mol·L-1NO2和0.20 mol·L-1SO2，達到平衡時c(NO)與原平衡相同
【答案】D
【解析】根據(jù)來計算平均反應(yīng)速率；該反應(yīng)是不受壓強影響的平衡，結(jié)合本題情況反應(yīng)速率主要受濃度影響；計算該溫度下的平衡常數(shù)，與1.56做比較，升高溫度，若K增大，即為吸熱反應(yīng)；若K減小，即為放熱反應(yīng)；根據(jù)三段式計算兩情況下NO的平衡濃度，并做比較。A項，2min內(nèi)容器甲中SO2消耗的物質(zhì)的量等于消耗NO2的物質(zhì)的量，2min內(nèi)SO2的平均速率，故A錯誤；B項，反應(yīng)NO2(g)＋SO2(g)?SO3(g)＋NO(g)為氣體體積不變的反應(yīng)，壓強不影響平衡，則容器甲和丙互為等效平衡，平衡時反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相等，因為丙中各組分濃度為甲的2倍，則容器丙中的反應(yīng)速率較大，故B錯誤；C項，80℃時，以甲容器計算平衡常數(shù)為1，溫度升至90℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為1.56>1，則升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，該反應(yīng)的ΔH > 0，故C錯誤；D項，原容器乙達到平衡時NO的濃度為xmol?L-1，

，解得，當容器乙中若起始時改充0.10 mol·L－1NO2和0.20 mol·L－1SO2，達到平衡時NO的濃度為ymol?L-1，

，，因此達到平衡時c(NO)與原平衡相同，故D正確；故選D。
14．（2021·沙坪壩區(qū)重慶八中高三月考）某密閉容器中投入1 mol A和1 mol B進行反應(yīng)：2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(s) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)，其產(chǎn)物體積分數(shù)隨反應(yīng)物物質(zhì)的量的比值的變化如圖所示。下列說法不正確的是

A．當反應(yīng)速率2vB正=vA逆，則表明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
B．若容器密閉絕熱，達平衡后壓縮容器體積，溫度降低，平衡常數(shù)增大
C．若容器恒溫恒壓，達平衡后充入1 mol氦氣，A的轉(zhuǎn)化率不變
D．若容器恒溫恒容，達平衡后再加入1 mol A，容器內(nèi)C的體積分數(shù)增大
【答案】B
【解析】A項，，說明A的正逆反應(yīng)速率相等，能表明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故A正確；B項，若容器密閉絕熱，D為固體，該反應(yīng)為前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng)，達平衡后壓縮容器體積，平衡不移動，平衡常數(shù)不變，故B錯誤；C項，恒溫恒壓，達平衡后充入1 mol惰性氣體相當于減壓，仍不影響平衡移動，轉(zhuǎn)化率不變，故C正確；D項，恒溫恒容，達平衡后再加入1 mol A相當于按系數(shù)比充入反應(yīng)物，由圖示信息可知，產(chǎn)物體積分數(shù)最大，故D正確；故選B。
15．（2021·重慶期末）活性炭可以高效處理二氧化氮污染。在溫度為T℃時，向體積不等的恒容密閉容器中分別加入足量活性炭和1 mol NO2，發(fā)生反應(yīng)：2C(s)+2NO2(g) N2(g)+2CO2(g)，反應(yīng)相同時間，測得各容器中NO2的轉(zhuǎn)化率與容器體積的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是( )

A．T℃時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為
B．圖中c點所示條件下：v(正)>v(逆)
C．圖中a、c點對應(yīng)的CO2濃度：ca(CO2)>cc(CO2)
D．容器內(nèi)的壓強：pa︰pb>6︰7
【答案】A
【解析】A項，由圖可知，b點NO2的轉(zhuǎn)化率最高，，而ab曲線上對應(yīng)容器的體積均小于V2L，起始投料相同，則NO2的起始濃度均大于b點，ab曲線上物質(zhì)的反應(yīng)速率均大于b點，所以ab曲線上反應(yīng)均先于b點達到平衡狀態(tài)，即ab曲線上反應(yīng)均達到平衡狀態(tài)，由于a點時NO2的轉(zhuǎn)化率為40%，a點反應(yīng)三段式為：

各物質(zhì)平衡濃度為、、，T0C時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K，故A錯誤；B項，b點達到平衡狀態(tài)，b點以后，隨著容器體積的增大，NO2的起始濃度減小，反應(yīng)速率減慢，達到平衡的時間延長，所以bc曲線上反應(yīng)均未達到平衡狀態(tài)，并且NO2的起始濃度均小于b點，反應(yīng)速率也小于b點，則bc曲線上反應(yīng)正向進行，即圖中c點所示條件下，v(正)>v(逆)，故B正確；C項，圖中a點、c點O2的轉(zhuǎn)化率相同，但a點容器體積小于c點容器體積，則對應(yīng)的CO2濃度：ca(CO2)>cc(CO2)，故C正確；D項，b點反應(yīng)三段式：

根據(jù)A選項中a點反應(yīng)三段式、b點三段式和PV=nRT可知，PaV1=1.2RT，PbV2=1.4RT，由于V2>V1，所以容器內(nèi)的壓強：pa︰pb>6︰7，故D正確；故選A。
16．（2020·海倫市第一中學(xué)高三月考）在某溫度下，向三個初始體積均為的密閉容器中按下表所示投料，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　 ΔH＜0。下列說法不正確的是( )
容器編號
容器類型
起始物質(zhì)的量/
平衡時SO3的物質(zhì)的量/
SO2
O2
SO3
Ⅰ
恒溫恒容
2
1
0
1.8
Ⅱ
絕熱恒容
0
0
2
a
Ⅲ
恒溫恒壓
2
1
0
b
A．容器Ⅰ中SO2轉(zhuǎn)化率小于容器Ⅲ中SO2的轉(zhuǎn)化率
B．容器Ⅲ平衡體系中保持容器壓強不變，充入0.10mol SO3(g)，新平衡后SO3濃度未變
C．平衡時SO3的物質(zhì)的量：、
D．若容器Ⅰ中有0.10mol SO2(g)、0.20molSO2(g)和0.10mol SO3(g)，則此時
【答案】C
【解析】A項，恒溫恒壓時，反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)為氣體體積減小的反應(yīng)，與容器Ⅰ平衡相比相當于壓強增大，平衡向生成SO3方向移動，所以容器Ⅰ中SO2轉(zhuǎn)化率小于容器Ⅲ中SO2的轉(zhuǎn)化率，故A正確；B項，容器Ⅲ平衡體系中保持容器壓強不變，再充入0.10mol SO3(g)，和原平衡等效，所以新平衡后SO3濃度不變，故B正確；C項，絕熱恒容時，SO3為反應(yīng)物，發(fā)生2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)反應(yīng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度降低，平衡向生成SO3方向移動，a>1.8；恒溫恒壓時，反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)為氣體體積減小的反應(yīng)，與容器Ⅰ平衡相比相當于壓強增大，平衡向生成SO3方向移動，b>1.8，故C錯誤；D項，容器Ⅰ中反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，c(SO3)=1.8mol/L，c(SO2)=mol/L=0.2mol/L，c(O2)==0.1mol/L，化學(xué)平衡常數(shù)K==8100，若起始時向容器Ⅰ中充入0.10mol SO2(g)、0.20molSO2(g)和0.10mol SO3(g)，濃度商Qc==5T2
D．丙容器的體積V=0.4
【答案】D
【解析】A項，甲容器中，反應(yīng)在5～15 min間的平均速率v(CO)==0.05 mol·L-1·min-1，故A錯誤；B項，水的起始濃度為c(H2O)==2mol/L，甲容器中

溫度為T1℃時，反應(yīng)的平衡常數(shù)K===4.5故B錯誤；C項，若甲乙溫度相同，則為等效平衡，平衡時水的物質(zhì)的量相同，甲中平衡時n(CO)=0.5L×1.5mol/L=0.75mol,則消耗的n(C)=0.75mol,剩余的n(C)=0.25mol, 乙容器中，若平衡時n(C)=0.19 molT1,故C錯誤；D項，甲丙是相同溫度，所以平衡常數(shù)相等，設(shè)丙容器的體積為V，則

所以K==,解得V=0.4L,故D正確；故選D
20．(2021·山東煙臺期末)工業(yè)上主要采用甲醇與CO的羰基化反應(yīng)來制備乙酸，發(fā)生反應(yīng)如下：CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(l)。在恒壓密閉容器中通入0.20mol的CH3OH(g)和0.22mol的CO，測得甲醇的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示。假設(shè)在T2溫度下，達到平衡時容器的體積為2L。下列說法正確的是( )

A．該反應(yīng)的平衡常數(shù)T1＜T2
B．B點時CO的轉(zhuǎn)化率約為27.7%
C．T1時，該反應(yīng)的正反應(yīng)速率：B點大于A點
D．T2時向上述已達平衡的恒壓容器中，再通入0.12molCH3OH和0.06molCO氣體時容器體積變?yōu)?L，此時平衡不發(fā)生移動
【答案】D
【解析】A項，根據(jù)圖可知，甲醇的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而減小，說明升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，因此平衡常數(shù)T1＞T2，故A錯誤；B項，根據(jù)圖像，B點時CH3OH的轉(zhuǎn)化率為80%，即反應(yīng)的甲醇為0.16mol，則反應(yīng)的CO為0.16mol，CO的轉(zhuǎn)化率=×100%=72.7%，故B錯誤；C項，T1時，A點未達到平衡，此時甲醇的濃度大于B點甲醇的濃度，濃度越大，反應(yīng)速率越快，因此溫度為T1時，該反應(yīng)的正反應(yīng)速率：B點小于A點，故C錯誤；D項，根據(jù)圖像，溫度為T2時， CH3OH的轉(zhuǎn)化率為60%，即反應(yīng)的甲醇為0.12mol，則反應(yīng)的CO為0.12mol，平衡時甲醇為0.08mol，則反應(yīng)的CO為0.10mol，平衡時容器的體積為2L，平衡濃度分別為甲醇為0.04mol/L，CO為0.05mol/L。再通入0.12 mol CH3OH和0.06 mol CO的混合氣體，容器體積變?yōu)?L，此時濃度分別為甲醇為=0.05mol/L，CO為=0.04mol/L，Qc==K=，平衡不移動，故D正確；故選D。
二、非選擇題
21．（2021·湖北高三零模）甲烷和水蒸氣催化制氫主要有如下兩個反應(yīng)：
①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+206kJ/mol
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ/mol
恒定壓強為時，將n(CH4)∶n(H2O)=1∶3的混合氣體投入反應(yīng)器中，平衡時，各組分的物質(zhì)的量分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。

回答下列問題：
(1)寫出CH4與CO2生成H2和CO的熱化學(xué)方程式：_____________________。
(2)關(guān)于甲烷和水蒸氣催化制氫反應(yīng)，下列敘述正確的是_______(填標號)。
A．恒溫、恒容條件下，加入惰性氣體，壓強增大，反應(yīng)速率加快
B．恒溫、恒容條件下，加入水蒸氣，活化分子百分數(shù)增大，反應(yīng)速率加快
C．升高溫度，活化分子百分數(shù)增大，有效碰撞頻率增大，反應(yīng)速率加快
D．加入合適的催化劑，降低反應(yīng)溫度也能實現(xiàn)單位時間轉(zhuǎn)化率不變
(3)系統(tǒng)中H2的含量，在700℃左右出現(xiàn)峰值，試從化學(xué)平衡的角度解釋出現(xiàn)峰值的原因：
①低于700℃，_________________________________________________；
②高于700℃，________________________________________________________。
(4)已知投料比為n(CH4)∶n(H2O)=1∶3的混合氣體，p =100kPa。600℃時，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為_______，反應(yīng)①的平衡常數(shù)的計算式為K p =_______(K p是以分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
【答案】(1)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=247kJ/mol (2)C
(3) ①由于正反應(yīng)方向吸熱，隨著溫度的升高，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行的程度較大，氫氣的物質(zhì)的量逐漸增大
②隨著反應(yīng)的進行，一氧化碳的物質(zhì)的量增大，發(fā)生反應(yīng)②，反應(yīng)②正反應(yīng)放熱，當溫度升高時，平衡逆向移動，使氫氣的物質(zhì)的量減小
(4)77.78% 5859.375
【解析】
(1) ①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+206kJ/mol
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律，①-②，ΔH=+206kJ/mol+41kJ/mol=247kJ/mol，得到CH4和CO2生成H2和CO的熱化學(xué)方程式：CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=247kJ/mol；
(2)由反應(yīng)CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+206kJ/mol。A項，恒溫、恒容條件下，加入惰性氣體，總壓強增大，各物質(zhì)的分壓不變，各氣體的濃度沒變，化學(xué)反應(yīng)速率不變，故A不符合題意；B項，恒溫、恒容條件下，加入水蒸氣，活化分子百分數(shù)不變，單位體積活化分子數(shù)增加，有效碰撞幾率增大，反應(yīng)速率加快，故B不符合題意；C項，升高溫度，活化分子百分數(shù)增大，有效碰撞頻率增大，反應(yīng)速率加快，故C符合題意；D項，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，加入合適的催化劑，縮短達到平衡的時間，但不影響平衡的移動，單位時間內(nèi)氣體的轉(zhuǎn)化率不變；降低反應(yīng)溫度，平衡逆向移動，單位時間內(nèi)氣體的轉(zhuǎn)化率減小，故D不符合題意；故選C； (3)①溫度低于700℃時，由于正反應(yīng)方向吸熱，隨著溫度的升高，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行的程度較大，氫氣的物質(zhì)的量逐漸增大；②溫度高于700℃，隨著反應(yīng)的進行，一氧化碳的物質(zhì)的量增大，發(fā)生反應(yīng)②，反應(yīng)②正反應(yīng)放熱，當溫度升高時，平衡逆向移動，使氫氣的物質(zhì)的量減小；(4)已知投料比為n(CH4):n(H2O)=1:3的混合氣體，設(shè)甲烷的初始物質(zhì)的量為1mol，水蒸氣的物質(zhì)的量為3mol，設(shè)轉(zhuǎn)化的甲烷的物質(zhì)的量為x，設(shè)轉(zhuǎn)化的一氧化碳的物質(zhì)的量為y，


由圖可知，600℃時，CH4的物質(zhì)的量分數(shù)為0.04，各氣體的總物質(zhì)的量為1-x+3-x-y+x+3x+y=4+2x，==0.04，解得x=mol，的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%=77.78%；600℃時，由圖可知，p =100kPa，平衡時H2的物質(zhì)的量分數(shù)為0.50，可以得到：=0.5，解得y=mol，平衡時CO的物質(zhì)的量=mol-mol=mol，CO的物質(zhì)的量分數(shù)為=0.06，CH4的物質(zhì)的量分數(shù)為0.04， H2O的物質(zhì)的量分數(shù)為0.32，H2的物質(zhì)的量分數(shù)為0.50，反應(yīng)①的平衡常數(shù)的計算式為Kp===5859.375。
22．（2021·廣東汕頭市·高三期末）氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生命活動中起著重要的作用，但同時又是環(huán)境污染的主要物質(zhì)，研究其轉(zhuǎn)化規(guī)律一直是科學(xué)家們的熱點問題?；卮鹣铝袉栴}：
(1)已知氮氧化物轉(zhuǎn)化過程中的能量變化如圖(圖中表示生成2 mol NO2的能量變化)。1 mol NO氧化為NO2的焓變ΔH=_______kJ/mol。

(2)某溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)如下：
a．2NO2(g) N2(g)+2O2(g) K=6.7×1016
b．2NO(g) N2(g)+O2(g) K=2.2×1030
分解反應(yīng)趨勢較大的反應(yīng)是_______(填“a”或“b”)；反應(yīng)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的K=_______。
(3)已知反應(yīng)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的正反應(yīng)速率v正=k1cm(NO)cn(O2)，其中k為速率常數(shù)，該反應(yīng)的歷程為：
第一步：NO+NON2O2 快速平衡
第二步：N2O2+O22NO2慢反應(yīng)
其中可近似認為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡，第一步反應(yīng)中：v正=k1c2(NO)，ν逆=k-1c(N2O2)。下列敘述不正確的是_______(填字母)。
A．第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
B．第二步的活化能比第一步的活化能高
C．v(第一步的正反應(yīng))>v(第二步的反應(yīng))
D．第二步中N2O2與O2的碰撞100%有效
(4)二氯氨(NHCl2)是由氨氣遇氯氣生成的化合物，常用作飲用水二級消毒劑，在中性、酸性環(huán)境中會與水反應(yīng)生成具有強殺菌作用的物質(zhì)，該物質(zhì)的電子式為_______。
(5)在恒溫條件下，將2 mol Cl2和1 mol NH3充入某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2Cl2(g)+NH3(g) NHCl2(l)+2HCl(g)，測得平衡時Cl2和HCl的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示。則A、B、C三點中Cl2轉(zhuǎn)化率最高的是_______點(填“A”“B”或“C”)；計算C點時該反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)Kp(C)=_______(Kp是平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)。)

【答案】(1)-56 (2)b 3.3×1013 (3)D
(4) (5)B 0.5 MPa-1
【解析】(1)由圖可知，①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180 kJ/mol，②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+68 kJ/mol，②-①得2NO(g)+O2(g)=2NO2 ΔH=-112 kJ/mol，則1 mol NO氧化為NO2的焓變ΔH=-56 kJ/mol。(2)平衡常數(shù)越大，反應(yīng)越容易進行，b的平衡常數(shù)比a大，故b的反應(yīng)趨勢較大；反應(yīng)b-a得到反應(yīng)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)，則反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的K=。(3)A項，第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)K=，平衡時v正=k1c2(NO)=ν逆=k-1c(N2O2)，則K==，故A正確；B項，第二步反應(yīng)比第一步反應(yīng)難，第二步的活化能比第一步的活化能高，故B正確；C項，v(第一步的正反應(yīng))是快反應(yīng)，v(第二步的反應(yīng))是慢反應(yīng)，v(第一步的正反應(yīng))>v(第二步的反應(yīng))，故C正確；D項，第二步反應(yīng)是慢反應(yīng)，說明N2O2與O2的有效碰撞幾率較小，不可能達到100%，故D錯誤；故選D。(4)二氯氨(NHCl2)在中性、酸性條件下水解生成氨氣和強殺菌作用的物質(zhì)HClO，HClO 的電子式為。(5)根據(jù)平衡時Cl2和HCl的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系，可知B點HCl的物質(zhì)的量濃度最大，則A、B、C三點中Cl2轉(zhuǎn)化率最高的是B點；設(shè)反應(yīng)的NH3的物質(zhì)的量為x mol，利用三段式求解：

C點Cl2的濃度等于HCl的濃度，則2-2x=2x，解得x=0.5，反應(yīng)后氣體總物質(zhì)的量為(3-3x+2x) mol=2.5 mol，總壓強為10 MPa，則平衡常數(shù)Kp(C)=
23．（2021·遼寧高二期末）亞硝酰氯(NOCl)是有機合成中的重要試劑，工業(yè)上可由NO與Cl2反應(yīng)制得，回答下列問題：
Ⅰ.(1)氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時會生成亞硝酰氯，涉及如下反應(yīng)：
2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+NOCl(g)　ΔH1；K1
4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)　ΔH2；K2
2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)　ΔH3；K3
則ΔH3=___________(用ΔH1和ΔH2表示)，K3=___________(用K1和K2表示)
Ⅱ.工業(yè)上通常用如下反應(yīng)制備亞硝酰氯：2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)　ΔH”“
【解析】Ⅰ.(1)根據(jù)蓋斯定律可得ΔH3=2ΔH1-ΔH2，則K3=；
Ⅱ. (1)根據(jù)表格及v逆=k·cn(NOCl)，可列k ·0.2n=1.6×10-9，k ·0.4n=6.4×10-9，聯(lián)立方程解得n=2，k=4×10-6，將c(NOCl)=0.50 mol·L-1帶入表達式中可得v逆=10-8mol?L-1?s-1；故答案為10-8；
(2) ①ΔH 1.04
【解析】(1) ①已知：Ⅰ．CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H =+41.3kJ·mol-1Ⅱ．2CO(g)+4H2(g) C2H4(g)+2H2O(g) △H =+210.5kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律，Ⅰ×2+Ⅱ可得：2CO2+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)△H=+293.1 kJ/mol，故答案為：2CO2+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H=+293.1 kJ/mol；
②A項，正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，低壓有利于逆向減小，CO2的轉(zhuǎn)化率減小，反應(yīng)速率減小，故A錯誤；B項，增大H2濃度，平衡正向移動，CO2的轉(zhuǎn)化率增大，反應(yīng)速率中等，故B正確；C項，加入適當催化劑，可以加快反應(yīng)速率，但不影響平衡移動，CO2的轉(zhuǎn)化率不變，故C錯誤；D項，分離出水，生成物濃度減小，平衡正向移動，CO2的轉(zhuǎn)化率增大，反應(yīng)速率減小，故D錯誤，故選B；(2) ①發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項，c(H2)：c(CH3OH)=3：1，是反應(yīng)比，不能說明正逆反應(yīng)速率相同，故A錯誤；B項，容器內(nèi)氫氣的體積分數(shù)不再改變，是平衡標志，故B正確；C項，容器內(nèi)氣體質(zhì)量和體積不變，容器中氣體的密度始終不改變，不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故C錯誤；D項，反應(yīng)前后氣體體積變化，容器內(nèi)壓強不再改變，說明正逆反應(yīng)速率相同，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故D正確；故選BD；②由圖可知，壓強一定時，溫度越高，CH3OH的物質(zhì)的量越小，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H＜0，正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，溫度一定時，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，甲醇的物質(zhì)的量增大，故壓強P1＞P2；③根據(jù)反應(yīng)：

根據(jù)壓強為反應(yīng)前的，可以列出表達式，以計算出x=0.01875，氫氣轉(zhuǎn)化率=；④化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，由圖像可知M點和N點溫度相同，故化學(xué)平衡常數(shù)相等，Q點溫度高于N，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高平衡常數(shù)減小，故Q的平衡常數(shù)比N點??；⑤溫度不變平衡常數(shù)不變，圖中M點時，容器體積為10L，結(jié)合M點的坐標可知，M點的CH3OH的物質(zhì)的量為0.25mol，根據(jù)反應(yīng)：

K=。
25．（2021·沈陽市遼寧實驗中學(xué)高三期末）肌肉中的肌紅蛋白(Mb)可與O2結(jié)合生成MbO2：Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)，k正和k逆分別表示正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù)，即v正=k正·c(Mb)·P(O2)，v逆=k逆·c(MbO2)。37℃時測得肌紅蛋白的結(jié)合度(α)與P(O2)的關(guān)系如下表[結(jié)合度(α)指已與O2結(jié)合的肌紅蛋白占總肌紅蛋白的百分比]回答下列問題：
P(O2)
0.50
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
α(MbO2%)
50.0
67.0
80.0
85.0
88.0
90.3
91.0
(1)計算37℃、P(O2)為2.00kPa時，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______kPa﹣1。(氣體和溶液中的溶質(zhì)分別用分壓和物質(zhì)的量濃度表達)
(2)導(dǎo)出平衡時肌紅蛋白與O2的結(jié)合度(α)與O2的壓強[P(O2)]之間的關(guān)系式α=_______(用含有k正、k逆的式子表示)。
(3)37℃時，若空氣中氧氣分壓為20.0kPa，人正常呼吸時α的最大值為_______%(計算結(jié)果保留小數(shù)點后兩位)
(4)一般情況下，高燒患者體內(nèi)MbO2的濃度會比其健康時_______(填“高”或“低”，下同)；在溫度不變的條件下，游客在高山山頂時體內(nèi)MbO2的濃度比其在山下時_______。
(5)37℃時，下圖中坐標為(1.00，50.0)的點對應(yīng)的反應(yīng)狀態(tài)為向_______進行(填“左”或“右”)，此時v正：v逆=_______(填數(shù)值)。

【答案】(1)2.00 (2) (3)97.56 (4)低 低 (5)右 2：1
【解析】(1)由表中數(shù)據(jù)分析， 37℃、P(O2)為2.00kPa時，α(MbO2%)為80.0%，根據(jù)結(jié)合度的定義可知，反應(yīng)達到平衡時，，反應(yīng)的平衡常數(shù)K= kPa﹣1。 (2)由于v正=k正·c(Mb)·P(O2)，v逆=k逆·c(MbO2)，平衡時v正= v逆，k正·c(Mb)·P(O2) =k逆·c(MbO2)，由于K= ，所以K= = ，則，結(jié)合結(jié)合度(α)定義導(dǎo)出平衡時肌紅蛋白與O2的結(jié)合度(α)與O2的壓強[P(O2)]之間的關(guān)系式為：； (3)37℃時，若空氣中氧氣分壓為20.0kPa，人正常呼吸時α的最大值為=97.56%；(4)一般情況下，高燒患者血液溫度交到，平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以體內(nèi)MbO2的濃度會比其健康時低，高山山頂?shù)臍鈮狠^低，該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，壓強減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動，所在溫度不變的條件下，游客在高山山頂時體內(nèi)MbO2的濃度比其在山下時低。(5)37℃時，下圖中坐標為(1.00，50.0)的點在曲線下方，反應(yīng)未到平衡，故對應(yīng)的反應(yīng)狀態(tài)為向正向進行，若反應(yīng)到平衡，則正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，v正= v逆，k正·c(Mb)·P(O2) =k逆·c(MbO2)，則=K，所以該對應(yīng)的。
26．（2021·山東濰坊市高三期末）我國科學(xué)家在“催化劑表面H2還原NO反應(yīng)”的研究取得重大突破，這對消除NO的污染有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：
(1)N2、H2與氧氣反應(yīng)的能量變化如下圖所示：

寫出H2還原NO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___________。
(2)為測定c(H2)、c(NO)與反應(yīng)2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g)的關(guān)系，興趣小組同學(xué)在T℃，體積為1L的密閉容器中進行實驗，獲得如下實驗數(shù)據(jù)：
實驗編號
起始濃度c/(mol·L-1)
生成N2的起始反應(yīng)速率V(mol·L-1·s-1)

NO
H2

a
6.00×10-3
1.00×10-3
3.18×10-3
b
6.00×10-3
2.00×10-3
6.36×10-3
c
1.00×10-3
6.00×10-3
0.53×10-3
d
3.00×10-3
6.00×10-3
4.77×10-3
①該反應(yīng)的速率方程為___________(速率常數(shù)用k表示，不必求出k值)。
②實驗d測得體系的總壓強p隨時間t的變化如下表所示：
t/ min
0
10
20
30
40
p/kPa
36
33.8
32
30.4
30.4
t=20min時，體系中P(H2)=___________kPa，v=___________mol·L-1·s-1(速率常數(shù)k=8.83×104mol-2· L-1· s-1，計算結(jié)果保留2位小數(shù))。
(3)研究表明，催化劑表面反應(yīng)2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g)發(fā)生的同時還發(fā)生2NO(g)+H2(g) N2O(g)+H2O(g)；反應(yīng)溫度、H2和NO的初始物質(zhì)的量之比均對NO的有效去除率(NO轉(zhuǎn)化為N2)造成較大影響。在體積均為1L的三個密閉容器中按下表所示關(guān)系加入H2和NO，在催化劑表面發(fā)生反應(yīng)，實驗測得不同溫度時N2在NO(g)、N2O、N2三種混合氣體中的平衡體積分數(shù)如圖所示。

①“催化劑表面H2還原NO反應(yīng)”選擇的合適條件是___________。
②在200℃，丙容器中的H2(g)和NO(g)發(fā)生反應(yīng)，測得體系的平衡壓強與起始壓強之比為3.52：4，則NO的有效去除率為___________。
【答案】（1）2H2(g)+ 2NO(g)N2(g)+ 2H2O(g) △H=-592.1 kJ/mol
（2）①υ=k·c(H2)·c2(NO) ②16 3.53×10-4
（3）① （或丙），溫度為250℃ ②83.2%
【解析】(1)由圖1得熱化學(xué)方程式①：N2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H=+108.5 kJ/mol；由圖2得熱化學(xué)方程式②：2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ/mol，②-①得：2H2(g)+ 2NO(g) N2(g)+ 2H2O(g) △H=-592.1 kJ/mol，即為H2還原NO的熱化學(xué)方程式（由第（2）問知該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，故用可逆符號連接）；(2)①對比a、b組實驗可知，反應(yīng)速率與c(H2)成正比，對比c、d組實驗可知，反應(yīng)速率與c2(NO)成正比，故該反應(yīng)速率方程為：υ=k·c(H2)·c2(NO)； ②根據(jù)所給信息列三段式如下：
由此得20min時氣體總物質(zhì)的量=(9×10-3 –x)mol/L×1 L=(9×10-3 –x)mol；由于恒溫恒容，故壓強與物質(zhì)的量成正比，所以，解得x=1×10-3 mol/L，故20min時，n(H2)= (6×10-3 –2x)mol/L×1 L=4×10-3 mol，n(g，總)= (9×10-3 –x)mol=8×10-3 mol，故P(H2)=p(總)·n(H2)%=32 kPa×=16 kPa；20min時，c(H2)=( 6×10-3 –2x)mol/L=4×10-3 mol/L, c(NO)=( 3×10-3–2x)mol/L=1×10-3 mol/L，故反應(yīng)速率υ=k·c(H2)·c2(NO)=8.83×104×4×10-3×(1×10-3)2 =3.53×10-4 mol·L-1·S-1；(3)①由題意知，混合氣體中N2體積分數(shù)越高越好，故合適條件為，溫度為250℃；②設(shè)2a mol NO轉(zhuǎn)化為N2，2b mol NO轉(zhuǎn)化為N2O，列轉(zhuǎn)化如下：

則平衡時：n(N2)=a mol，n(N2O)=b mol，n(H2O)=(2a+b) mol，n(NO)=(1-2a-2b) mol，n(H2)=(3-2a-b) mol，故n(g，總)=(a+b+2a+b+1-2a-2b+3-2a-b) mol=(4-a-b) mol。由題意知：，解得n平= 3.52 mol=n(g，總)= (4-a-b) mol，化簡得：①a+b=0.48 mol；平衡時N2、NO、N2O三者物質(zhì)的量之和=a+1-2a-2b+b=(1-a-b) mol，依據(jù)N2占80%，列式得：a mol=(1-a-b) mol×80%，化簡得：②9a+4b=4，解得a=0.416 mol，故NO有效去除率=。

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