(人教版)宁波高中化学选修一第二章《化学反应速率与化学平衡》(含答案解析)

一、选择题
1．据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。

2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)，下列叙述正确的是
A．使用特定催化剂可提高反应物的平衡转化率
B．反应需在300℃进行可推测该反应是放热反应
C．降低反应体系压强，不利于反应物的转化
D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高反应速率
答案：C
【详解】
A．使用Cu-Zn-Fe催化剂可加快反应速率，但不能使平衡移动，则不能提高反应物的平衡转化率，选项A错误；
B．反应加热与反应放热还是吸热没有直接的关系，如煤的燃烧放热，但需要加热，选项B错误；
C．反应2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)为气体体积缩小的反应，降低反应体系压强，平衡逆向移动，不利于反应物的转化，选项C正确；
D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O，生成物的浓度减小，反应速率减慢，选项D错误；
答案选C。

2．下列说法不正确的是
A．催化剂是通过降低反应所需的活化能来地大反应速率的
B．MnO2的用量及颗粒大小均不会影响H2O2的分解速率
C．变量控制是研究外部条件对实验产生影响的重要方法
D．在氯化钴溶液中存在如下平衡：[CoCl4]2- +6H2O⇌[Co(H2O)6]2++4Cl-
答案：B
【详解】
A．催化剂通过降低反应所需的活化能、改变了反应途径，大幅度地加快了反应速率，A 正确；
B．催化剂能改变反应途径、通常是它参与了反应，催化剂的颗粒大小导致表面积有巨大差异时，也会明显影响反应速率，故MnO2颗粒大小会影响H2O2的分解速率，B错误；C．影响实验的条件不止一个时，变量控制是研究外部条件对实验产生影响的重要方法，C正确；
D．在氯化钴溶液中存在如下平衡：[CoCl4]2- +6H2O⇌[Co(H2O)6]2++4Cl-，其中[CoCl4]2-呈蓝色、[Co(H2O)6]2+呈粉红色，可通过温度变化溶液颜色变化来证明，D正确；
答案选B。

3．在一定温度不同压强(P1＜P2)下，可逆反应2X(g)2Y(g)+Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数(ψ)与反应时间(t)的关系如图示，正确的是
A．B．
C．D．
答案：B
解析：一定温度下，增大压强，反应速率增大，到达平衡的时间缩短，该反应正反应是体积增大的反应，平衡向逆反应移动，平衡时Z的物质的量减小，据此结合选项解答。

【详解】
A．图象中压强p1到达平衡时间短，故图象中p1＞p2，与题意不符，故A错误；
B．图象中压强p2到达平衡时间短，图象中p1＜p2，增大压强，平衡时生成物Z的物质的量减小，与实际相符，故B正确；
C．图象中压强p1到达平衡时间短，故图象中p1＞p2，与题意不符，故C错误；
D．图象中压强p2到达平衡时间短，图象中p1＜p2，增大压强，平衡时生成物Z的物质的量增大，与实际不相符，故D错误；
故选B。

4．下列选项中的原因或结论与现象不相符的是
选
项
现象原因或结论
A H2O2中加入MnO2，能加快H2O2的分解速率MnO2降低了反应的活化能
B 密闭容器中有反应：A+xB(g)⇌2C(g)，达到平衡时测得
c(A)为0.5mol∙L-1，将容器容积扩大到原来的两倍，测得
c(A)为0.3mol∙L-1
A非气体、x=1
C 将盛有NO2气体的密闭容器浸泡在热水中，容器内气体
颜色变深
2NO2(g)⇌N2O4(g)△H<0平衡
向生成NO2方向移动
D 向0.1mol⋅L-1KSCN溶液中滴加FeCl3，溶液呈红色，再
滴加1mol⋅L-1KSCN溶液，溶液颜色加深
增大反应物浓度，平衡向正
反应方向移动
A．A B．B C．C D．D 答案：B
【详解】
A．MnO2为H2O2分解的催化剂，能加速H2O2的分解速率，MnO2降低了反应所需的活化能，故A正确；
B．达到平衡时测得c(A)为0.5mol/L，将容器容积扩大到原来的两倍，测得c(A)为
0.3mol/L，说明减压平衡向生成A的方向移动，向左的方向气体的系数增大，“A非气体、x=1”错误，故B错误；
C．NO2为红棕色，N2O4为无色，将盛有NO2气体的密闭容器浸泡在热水中，容器内气体颜色变深，说明NO2浓度增大，平衡向生成NO2方向移动，2NO2⇌N2O4反应△H<0，选项C正确；
D．再滴加几滴1mol/L KSCN溶液，增加了反应物浓度，溶液颜色加深，说明平衡向正反应方向移动，故D正确；
故选：B。

5．下面四个选项中属于化学平衡特征的是
A．浮熔游响红B．算称洗定摇C．氟氯溴碘砹D．逆等动定变
答案：D
【详解】
A．浮熔游响红是金属钠放入滴有酚酞的水中发生的现象，与平衡无关，A不符合题意；B．算称洗定摇是准确配制一定体积一定物质的量浓度溶液的操作步骤，与平衡无关，B不符合题意；
C．氟氯溴碘砹是卤族元素的五种元素名称，与平衡无关，C不符合题意；
D．逆等动定变表示是可逆反应研究对象是可逆反应，达到平衡状态时正、逆反应速率相等；化学平衡为动态平衡；反应在平衡状态时各种物质的含量、浓度不变；当外界条件改变，平衡被破坏，会建立新条件下的新的平衡状态，即平衡发生移动，因此与化学平衡有关，D正确；
故合理选项是D。

6．下列说法正确的是
A．增大压强，活化分子数增加，化学反应速率一定增大
B．升高温度使化学反应速率增大的主要原因是减小了反应物分子中活化分子的百分数C(s)+CO(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
C．常温下，反应2
H(g)+Cl(g)=2HCl(g)在光照条件下和点燃条件下的ΔH不同
D．同温同压下，
22
答案：C
【详解】
A．增大压强有两种情况：一是体积不变充入气体，这种情况下体积不变，活化分子百分数不变，反应速率不变；二是减小体积增大压强，这种情况下体积减小，活化分子百分数增大，反应速率增大，A错误；
B．升高温度使化学反应速率增大的主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数，B 错误；
C．一个反应能否自发的进行，需要根据这个反应的焓变和熵变共同确定，因为这个反应是熵增的反应，反应不能自发的进行，说明正反应是吸热反应，C正确；
D．一个反应的反应热只与这个反应的初末状态有关，与反应条件没有关系，所以这两个反应条件下的反应热相同，D错误；
故选C。

7．对于可逆反应2AB3(g) ⇌A2(g) + 3B2(g) ΔH>0，各图像正确的是
A．B．
C．D．
答案：D
【详解】
A．可逆反应2AB3(g) ⇌A2(g) + 3B2(g) ΔH>0，升高温度，平衡正向进行，正反应速率大于逆反应速率，故A错误；
B．温度高，反应速率快，达到平衡时需要的时间短，先拐，图像是温度低的先达到平衡，故B错误；
C．该反应正向是物质的量增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，反应物的含量增多，但图像上是增大压强，反应物的含量减少，故C错误；
D．该反应正向是物质的量增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，反应物的含量增多，其它条件不变时，升高温度，平衡正向移动，反应物的含量减少，与图像一致，故D正确；
故选：D。

8．下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A．高压比常压有利于SO2合成SO3的反应
B．氯水在光照条件下颜色变浅，最终变为无色
C．红棕色的NO2，加压后颜色先变深后变浅，但比原来要深
D．恒温恒容下，在合成氨平衡体系中充入He，使压强增大，则平衡正向移动，NH3增多答案：D
【详解】
A．SO2合成SO3是气体物质的量减少的反应，增大压强，平衡正向移动，能用平衡移动原理解释，故A不选；
B．氯水中存在平衡：Cl2+H2O HCl+HClO，光照条件下HClO分解，平衡正向移动，氯气的浓度减小，溶液的颜色变浅，最终变为无色，能用平衡移动原理解释，故B不选；
C．红棕色的NO2体系中存在平衡：2NO2N2O4，加压时各物质的浓度都增大，平衡正向移动，NO2的浓度减小，但比原平衡时的浓度要大，所以颜色先变深后变浅，但比原来要深，能用平衡移动原理解释，故C不选；
D．恒温恒容下，在合成氨平衡体系中充入He，参加反应的各物质的浓度不变，平衡不移动，不能用平衡移动原理解释，故D选；
答案选D。

9．在2L恒容密闭容器中充入2 mol X和1mol Y发生反应：2X(g) +Y(g)3Z(g)，反应过程持续升高温度，测得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．Q点时，Y的转化率最大
B．升高温度，平衡逆向移动，逆反应速率增大，正反应速率减小
C．W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率
D．平衡时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数增大
答案：A
【详解】
A．Q点时，X的体积分数最小，Y的体积分数最小，因此Y的转化率最大，故A正确；B．升高温度，正逆反应速率均增大，平衡逆向移动，故B错误；
C．W点和M点，X的体积分数相等，但M点温度大于W点温度，因此W点X的正反应速率小于M点X的正反应速率，故C错误；
D．平衡时充入Z，可以理解为再另外一个容器中加入Z，达到平衡时，与原容器是等效的，再压入到一个容器中，平衡不移动，因此达到新平衡时Z的体积分数不变，故D错误。

综上所述，答案为A。

10．化学知识在生产和生活中有广泛的应用，下列认识错误的是
A．铁管的生锈属于氧化反应
B．催化剂不能完全消除汽车尾气的污染
C．调整反应条件无法使可逆反应正向进行到底
D．化学反应速率越快，可逆反应正向进行的程度越大
答案：D
【详解】
A．铁管生成铁锈时，铁元素的化合价升高，发生氧化反应，故A正确；
B．催化剂可以同等程度的改变化学反应速率，但不能使平衡发生移动，所以催化剂不能完全消除汽车尾气的污染，故B正确；
C．由可逆反应的特征可知，调整反应条件可以使反应尽可能多的正向进行，但无法使可逆反应正向进行到底，故C正确；
D．化学反应速率表示化学反应进行的快慢，与反应正向进行的程度大小无关，故D错误；
答案选D。

11．下列说法正确的是()
A．图可表示水分解过程中的能量变化
B．若2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.0 kJ·mol－1，则碳的燃烧热为110.5 kJ·mol－1
C．需要加热的反应一定是吸热反应，常温下能发生的反应一定是放热反应
D．已知：Ⅰ：对于反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－a kJ·mol－1，
且a、b、c均大于零，则断开1 mol H—Cl 键所需的能量为(a＋b＋c)kJ
答案：A
【详解】
A．水的分解是吸热反应，据图可知，反应物总能量低于生成物总能量，催化剂降低反应的活化能，加快反应速率，但不改变反应热，图象符合题意，故A正确；
B．该反应的生成物CO不是C元素的稳定氧化物，不符合燃烧热概念，故B错误；C．某些放热反应需要加热才能反应，常温下发生的反应不一定是放热反应，如
Ba(OH)2⋅8H2O和NH4Cl的反应是吸热反应，常温下可以进行，故C错误；
D．设断开1 molH-Cl键所需的能量为x kJ/mol，则△H=b kJ/mol+ ckJ/mol−2x
kJ/mol=−akJ/mol，x=a+b+c
2
kJ/mol，则断开1 molH−Cl键所需的能量为
a+b+c
2
kJ/mol，
故D错误；
故选A。

12．在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。

下列说法正确的是
A ．380℃下，()1
2O 5.0mol?
L c -=起始，NO 平衡转化率为50%，则平衡常数K >0.2L•mol ﹣1 B ．2NO(g)+O 2(g) 2NO 2(g)的Δ>0H
C ．图中Y 点所示条件下，增加O 2的浓度不能提高NO 转化率
D ．图中Y 点所示条件下，延长反应时间能提高NO 转化率 答案：A 【详解】
A ．380℃下，()1
2O 5.0mol?
L c -=起始根据三段式得：()()()()
()()
222g O g 2g /L a 50/L 0.5a 0.25a 0.5a /L 0.5a
50.25a
0.5a
NO NO mol mol mol +
-起始浓度转化浓度平衡浓度
()()()2
2
0.5/L 1
L /50.25a
0.5/L 50.25a /L amol K mol amol mol ==-⨯-，当0.25a=0时，K =0.2L/mol ，但是0.25a 0≠，所以10.2?L K mol ->，故A 正确；
B ．根据图知，升高温度NO 的平衡转化率下降，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，Δ0H ＜，故B 错误；
C ．图中Y 点所示条件下，增加2O 的浓度平衡正向移动，NO 转化率提高，故C 错误；
D ．图中Y 点所示条件下，反应达到平衡状态，不改变反应条件，平衡不移动，则NO 转化率不变，故D 错误； 故答案为A 。

13．80℃时，NO 2(g)+SO 2(g)⇌SO 3(g)+NO(g)。

该温度下，在甲、乙、丙三个体积相等且恒容的密闭容器中，投入NO 2和SO 2，起始浓度如下表所示，其中甲经2 min 达平衡时，NO 2的转化率为50%，下列说法不正确的是 起始浓度 甲 乙 丙 c (NO 2)(mol/L) 0.10 0.20 0.20 c (SO 2)/(mol/L)
0.10
0.10
0.20
A ．容器甲中的反应在前2 min 的平均反应速率v (SO 2)=0.025 mol/(L·min)
B ．达到平衡时，容器丙中正反应速率与容器甲相等
C ．温度升至90℃，上述反应平衡常数为1.56，则反应的△H ＞0
D ．容器乙中若起始时改充0.10 mol/LNO 2和0.20 mol/L ，达到平衡时c (NO)与原平衡相同 答案：B 【详解】
A ．容器甲中起始时c (NO 2)=0.10 mol/L ，经2 min 达平衡时，NO 2的转化率为50%则反应的NO 2浓度为0.050 mol/L ，则反应消耗SO 2的浓度也是0.050 mol/L ，故反应在前2 min 的平均速率v (SO 2)=
0.050mol/L
2min
=0.025 mol/(L·min)，A 正确；
B ．反应NO 2(g)+SO 2(g)⇌SO 3(g)+NO(g)为气体体积不变的反应，压强不影响平衡，则容器甲和丙互为等效平衡，平衡时反应物转化率相等，由于丙中各组分浓度为甲的2倍，则容器丙中的反应速率比A 大，B 错误；
C ．对于容器甲，反应开始时c (NO 2)=c (SO 2)=0.10 mol/L ，经2 min 达平衡时，NO 2的转化率为50%，则反应的c (NO 2)=0.050 mol/L ，根据物质反应转化关系可知，此时c (SO 2)=0.10 mol/L=0.050 mol/L=0.050 mol/L ，c (NO)=c (SO 3)=0.050 mol/L ，该反应的化学平衡常数K =
322c(SO )?c(NO)0.050?0.050
==1c(NO )?c(SO )0.050?0.050
，温度升至90℃，上述反应平衡常数为1.56＞1，
则升高温度化学平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，故该反应的△H ＞0，C 正确；
D ．化学平衡常数只与温度有关，与其它外界条件无关。

由于NO 2(g)、SO 2(g)消耗是1：1关系，反应产生的SO 3(g)、NO(g)也是1：1关系，所以容器乙中若起始时改充0.10
mol/LNO 2和0.20 mol/L ，平衡时，322c(SO )?c(NO)
c(NO )?c(SO )
与原来的乙相同，则达到平衡时c (NO)
与原平衡就相同，D 正确； 故合理选项是B 。

14．在恒容密闭容器中发生反应2SiHCl 3（g ）
SiH 2Cl 2（g ）＋SiCl 4（g ）。

在323K 和
343K 时SiHCl 3的转化率随时间变化的结果如图所示。

下列说法正确的是
A ．323K 时，缩小容器体积一半，正逆反应的速率不改变
B ．343K 时，向容器内通入Ar 或分离出SiCl 4都可提高SiHCl 3的转化率
C ．343K 时，上述反应的化学平衡常数约为0.02
D ．a 点所在曲线对应的温度为343K ，该反应的正反应为放热反应
答案：C
解析：根据图像，a 点所在曲线先达到平衡状态，则a 点所在曲线温度高，即温度为343K ；升高温度，SiHCl 3的转化率增大，平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应；据此分析作答。

【详解】
A ．将容器体积缩小一半，压强增大，正逆反应的速率都增大，故A 项错误；
B ．在343K 时，向容器内通入Ar ，反应体系中各物质的浓度不变，平衡不移动，不能提高SiHCl 3的转化率，故B 项错误；
C ．由图示可知343K 时反应2SiHCl 3（g ）SiH 2Cl 2（g ）＋SiCl 4（g ）的平衡转化率
22%，设SiHCl 3的起始浓度为c mol/L ，则
32242SiHCl g SiH Cl g SiCl g mol/L 00mol/L 0.220.110.11mol/L 0.780.110.11c c c c c
c
c
（）
（）＋（）起始浓度（）
变化浓度（）平衡浓度（）
平衡常数()()
()
()
224343K 2
2
30.110.110.020.78c SiH Cl c SiCl c c
K c SiHCl c ⨯=
=
≈，故C 项正确；
D ．由图象可知，先拐先平温度高，则a 的反应温度高于b ，温度越高SiHCl 3的转化率越大，升温平衡正向进行，正反应为吸热反应，所以a 点所在的曲线对应的温度为343K ，该反应的正反应为吸热反应，故D 项错误； 故选C 。

15．下列事实能用勒夏特列原理来解释的是 A ．接触法制硫酸过程中2SO 2(g)＋O 2(g)
2SO 3(g)，往往需要使用催化剂
B ．500℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)ΔH <0
C ．H 2、I 2、HI 平衡混合气体加压后颜色加深H 2(g)＋I 2
(g)2HI(g) D ．实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气Cl 2＋H 2O H ＋＋Cl -＋HClO
答案：D 【详解】
A ．使用催化剂可以加快SO 2催化氧化反应的速率，但不能使化学平衡发生移动，不能用勒夏特列原理解释，A 不选；
B ．合成氨的反应为放热反应，根据勒夏特列原理，采用低温可提高反应物的平衡转化率，但温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡所需的时间变长，在工业生产中很不经济，工业上采用500℃左右的温度主要是从化学反应速率和催化剂的活性两方面考虑的，故不
能用勒夏特列原理解释，B 不选；
C ．加压平衡H 2(g)+I 2(g) ⇌ 2HI(g)不移动，但由于I 2(g)的浓度增大，所以平衡混合气体的颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，C 不选；
D ．在饱和食盐水中含大量Cl -，Cl -的浓度增大，使平衡Cl 2+H 2O ⇌ H ++Cl -+HClO 逆向移动，降低Cl 2的溶解度，故实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气，能用勒夏特列原理解释，D 选； 答案选D 。

二、填空题
16．碳单质在工业上有多种用途，用活性炭还原处理氮氧化物，有关反应为：C(s)+ 2NO(g)
N 2(g)+CO 2(g)。

(1)写出上述反应的平衡常数表达式___________。

(2)在恒容密闭容器中加入足量C 与NO 发生反应，所得数据如表，回答下列问题。

实验编号 温度/℃ 起始时NO 的物质的量/mol 平衡时N 2的物质的量/mol 1 700 0.40 0.09 2
800
0.40
0.10
①结合表中数据，判断该反应的△H ___________0 (填“>”或“＜”)，理由是___________。

②判断该反应达到平衡的依据是___________(填字母)。

a 、容器内气体密度恒定
b 、容器内气体平均摩尔质量恒定
c 、容器内N 2和CO 2物质的量之比恒定
d 、 2v 正(NO)=v 逆(N 2)
(3) 700℃时，若向4 L 体积恒定的密闭容器中充入一定量N 2和CO 2发生反应：N 2(g)+CO 2(g)C(s)+ 2NO(g)；其中N 2、NO 物质的量随时间变化的曲线如图所示。

请回
答下列问题。

①0～10 min 内的CO 2平均反应速率v=___________。

②图中A 点v 正___________v 逆 (填“>”“＜”或“=”)。

③第10 min 时，外界改变的条件可能是___________(填字母) 。

a 、加催化剂 b 、增大C 的物质的量 c 、加压 d 、升温 答案：
222c(N c(CO )
c )(NO)
> 温度升高，生成物的物质的量增大，平衡正向移动，正反应是
吸热反应 ab -1-10.005mol L min ⋅⋅ > ad 【详解】 (1)C(s)+ 2NO(g)
N 2(g)+CO 2(g)，平衡常数
222c(N c(CO )
c )(NO)
；
(2) ①依据实验1温度700℃，起始时一氧化氮的物质的量是0.4mol ，平衡时氮气的物质的量是0.09mol ，实验2温度800℃，起始时一氧化氮的物质的量是0.4mol ，平衡时氮气的物质的量是0.10mol ，开始一氧化氮的起始物质的量相同，升高温度，平衡时氮气的物质的量增大，说明升高温度平衡正向移动，则正反应是吸热反应，即△H>0 ；
②a. 反应前后气体质量变化，体积不变，当容器内气体密度恒定说明反应达到平衡状态，故a 正确；
b 、容器内气体质量变化，气体总物质的量不变，当平均摩尔质量恒定说明反应达到平衡状态，故b 正确；
c 、容器内N 2和CO 2物质的量之比恒定 ，不能说明处于平衡状态，故c 错误；
d 、 速率之比等于化学方程式计量数之比， 2v 正(NO)=v 逆(N 2)，速率之比不等于化学计量，故d 错误； 故答案为：ab ；
(3) ①0～10 min 内，反应中生成一氧化氮的物质的量0.4mol ，则反应的二氧化碳物质的量
为0.2mol ，CO 2平均反应速率0.2mol
4L 10min
=-1-10.005mol L min ⋅⋅ ；
②图中A 点反应未达到平衡状态，生成物一氧化氮的物质的量随时间增加，说明反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，即v 正>v 逆 ；
③第10 min 时改变条件，一氧化氮的物质的量增加，生成速率增大，氮气物质的量减小，反应速率增大，说明改变的条件使反应速率加快，反应正向进行， a 、加催化剂加快反应速率，故a 正确；
b 、增大C 的物质的量，不影响化学反应速率，故b 错误；
c 、增大压强平衡不移动，故c 错误；
d 、升温加快反应速率，故d 正确； 故答案为：ad 。

17．一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO 2气体，发生反应Fe(s)＋CO 2(g)
FeO(s)＋CO(g) ΔH ＞0，CO 2的浓度与时间的关系如图1所示：
(1)①若铁粉足量，CO2的起始浓度为2.0mol·L-1，则平衡时CO2的浓度为
___________mol·L-1。

②下列措施中能使平衡常数增大的是___________(填序号)。

A．升高温度
B．增大压强
C．再充入一定量的CO2
D．再加入一定量铁粉
(2)对于可逆反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图2。

①从图中看到，反应在t2时达平衡，在t1时改变了某种条件，改变的条件可能是
___________。

A．升温
B．增大CO2浓度
C．使用催化剂
②如果在t3时从混合物中分离出部分CO，t4～t5时间段反应处于新平衡状态，请在图上画出t3～t5的v(逆)变化曲线___________。

答案：67(或2
3
)A AC
【详解】
(1)①对于反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g) ΔH＞0，反应前后气体的分子数相等，加压时平衡不发生移动，所以若铁粉足量，CO2的起始浓度为2.0mol·L-1，其平衡转化率与
CO2的起始浓度为1.5mol·L-1时相同，则平衡时CO2的浓度为2.0mol·L-1×0.5
1.5
=0.67(或2
3
)mol·L-1。

②A．因为ΔH＞0，所以升高温度，平衡正向移动，反应的平衡常数增大；
B．增大压强，平衡不发生移动，反应的平衡常数不变；
C．再充入一定量的CO2，虽然平衡正向移动，但由于温度不变，所以平衡常数不变；D．再加入一定量铁粉，对反应不产生影响，平衡常数不变；
综合以上分析，只有A符合题意，故选A。

答案为：0.67(或2
3
)；A；
(2)①A．升温的瞬间，正、逆反应速率都增大，平衡正向移动，逆反应速率继续增大，A 符合题意；
B．增大CO2浓度的瞬间，逆反应速率不变，B不符合题意；
C．使用催化剂，逆反应速率突然增大，但由于t1时反应未达平衡，所以反应继续正向进行，逆反应速率继续增大，直至t2时达到平衡，C符合题意；
综合以上分析，AC符合题意，故选AC。

②如果在t3时从混合物中分离出部分CO，在分离出部分CO的瞬间，逆反应速率减小，然后随平衡的正向移动，逆反应速率不断增大，最后达平衡状态时，逆反应速率不变，从而
得出t3～t5的v(逆)变化曲线为。

答案为：AC；。

18．回答下列化学平衡相关问题：
(1)工业制硫酸的核心反应是：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H<0
①在1L密闭容器中充入1mol SO2(g)和2mol O2(g)，在一定条件下达到平衡，测得SO3为
0.8mol。

计算该条件下，反应的平衡常数K=___________。

SO2转化为SO3的转化率
=___________。

②下列措施中有利于提高SO2的转化率的是___________(填字母)。

A．加入催化剂 B．通入氧气 C．移出氧气 D．增大压强 E．减小压强
(2)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气，C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ•mol-1，ΔS=+133.7J•(K•mol) -1
①该反应在___________能自发(填“高温”、“低温”、“任何温度”、“一定不”)。

②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___________ (填字母)。

A．c(CO)=c(H2)
B．1 mol H-H键断裂的同时生成2 mol H-O键
C．容器中的压强不变
D．v正(CO) = v逆(H2O)
(3)汽车尾气含NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：
N2(g) + O2(g)2NO(g) ∆H＞0，已知该反应在2404℃时，平衡常数K=6.4×10-3.请回答：
①该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L 和3.0×10-3mol/L，此时反应___________(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)。

②将N2、O2混合气体充入恒温恒容密闭容器中，发生上述反应，下列正确的是
___________(填字母)。

A．B．
C．
答案：80%BD高温CD向正反应方向进行AC
【详解】
(1)①在1L密闭容器中充入1mol SO2(g)和2mol O2(g)，在一定条件下达到平衡，测得SO3为0.8mol，则平衡时三者的物质的量分别为：SO2(g) 0.2mol、O2(g) 1.6mol、SO3为
0.8mol，容器体积为1L，则反应的平衡常数K=
2
2
0.8
0.2 1.6
⨯
=10；SO2转化为SO3的转化率
=1.00.2
100%
1.0
-
⨯ =80%。

②A．加入催化剂，可改变反应速率，但不能提高SO2的转化率，A不符合题意；
B．通入氧气，平衡正向移动，SO2的转化率提高，B符合题意；
C．移出氧气，平衡逆向移动，SO2的转化率降低，C不符合题意；
D．增大压强，平衡正向移动，SO2的转化率提高，D符合题意；
E．减小压强，平衡逆向移动，SO2的转化率降低，E不符合题意；
故选BD。

答案为：10；80%；BD；
(2)①该反应的ΔS＞0，△H＞0，依据自发反应ΔG=△H-TΔS＜0，该反应在高温能自发。

②A．不管反应是否达到平衡，都存在c(CO)=c(H2)，所以反应不一定达平衡状态，A不符合题意；
B．1 mol H-H键断裂的同时生成2 mol H-O键，反应进行的方向相同，反应不一定达平衡状态，B不符合题意；
C．反应前后气体的分子数不等，达平衡前压强在不断改变，容器中压强不变时，反应达平衡状态，C符合题意；
D ．v 正(CO) = v 逆(H 2O)时，正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，D 符合题意； 故选CD 。

答案为：高温；CD ；
(3)①该温度下，某时刻测得容器内N 2、O 2、NO 的浓度分别为2.5×10-1mol/L 、4.0×10-2
mol/L 和3.0×10-3
mol/L ，此时浓度商Q=-3212
(310)2.510410
--⨯⨯⨯⨯=9×10-4＜6.4×10-3.，则反应向正反应方向进行。

②A ．因为正反应吸热，所以升高温度平衡正向移动，K 值增大，A 正确；
B ．催化剂只能改变反应到达平衡的时间，不能使平衡发生移动，不能使平衡时c (NO)增大，B 不正确；
C ．温度升高，达平衡的时间缩短，平衡正向移动，氮气的转化率增大，C 正确； 故选AC 。

答案为：向正反应方向进行；AC 。

19．Ⅰ.工业废水中常含有一定量的2-27Cr O 和2-4CrO ，它们会对人类及生态系统产生很大的
伤害，必须进行处理。

常用的处理方法有两种，其中一种是还原沉淀法，该法的工艺流程为:
其中第①步存在平衡：22-4CrO (黄色)+2H
+2-27
Cr O (橙色)+H 2O (1)向平衡体系滴加少量浓H 2SO 4，则溶液显______色. (2)能说明第①步反应达平衡状态的是______。

a ．2-27Cr O 和2-4CrO 的浓度相同
b ．2v(2-27Cr O )=v(2-4CrO )
c ．溶液的颜色不变 (3)第②步中，还原1mol 2-27Cr O 离子，需要______mol 的FeSO 4·
7H 2O 。

Ⅱ.已知甲为恒压容器、乙为恒容容器．相同条件下充入等物质的量的NO 2气体，且起始时体积相同．发生反应：2NO 2(g)
N 2O 4(g)∆H<0，一段时间后相继达到平衡状态．
(1)平衡时NO 2体积分数：甲_____乙(填“>”、“<”或“=”) (2)达到平衡所需时间，甲______乙(填“>”、“<”或“=”) (3)该反应的平衡常数表达式K=______。

答案：橙色 c 6 < < (
)()
24
22C N O C NO
【详解】
Ⅰ．(1)向平衡体系滴加少量浓H 2SO 4，氢离子浓度增大，22-4CrO (黄色)+2H
+
2-27
Cr O (橙色)+H 2O 向右移动，2-4CrO 向2-27Cr O 转化，则溶液显橙色。