专题2.2 化学平衡-2016-2017学年高二化学暑假作业(选修4) Word版含解析

知识梳理
加深外界条件的改变对化学平衡影响的理解
以m A(g)＋n B(g) p C(g)ΔH＜0(m＋n＜p)为例：
高温
速率变化
动方向
跟踪练习
1．下列关于化学反应的限度的叙述中，正确的是
A. 任何化学反应的限度都相同
B. 可以通过改变温度控制化学反应的限度
C. 可以通过延长化学反应的时间改变化学反应的限度
D. 当一个化学反应在一定条件下达到最大限度时，反应速率也最大【答案】B
【解析】在一定条件下的可逆反应经过移动的时间后，正、逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，这种表面上静止的“平衡状态”就是这个可逆反应所能达到的限度。

A、化学反应不同，限度不同，选项A错误；B、可以改变外界条件控制化学反应的限度，选项B正确；C、化学反应的限度与反应时间无关，选项C错误；D、当化学反应在一定条件下达到限度时，正、逆反应速率相等，反应未停止，选项D错误。

答案选B。

2．阿伏加德罗常数的值约6.02×1023mol－1，下列叙述中错误的是()
①12.4 g白磷晶体中含有的P－P键数是0.6×6.02×1023
②电解精炼铜时转移了6.02×1023个电子，阳极溶解32 g铜
③7.8 g Na2S和Na2O2的混合物中含有阴离子数大于0.1×6.02×1023
④2 mol SO2和1 mol O2混合在V2O5存在的条件下于密闭容器中加热反应后，容器内物质分子数大于2×6.02×1023
⑤6.8 g熔融的KHSO4中含有0.1N A个阳离子
⑥1.00 mol NaCl中，所有Na＋的最外层电子总数为10×6.02×1023
A. ①②③④
B. ③④⑤⑥
C. ②③⑤⑥
D. ③④⑥
【答案】C
3．工业上用CO生产燃料甲醇。

一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

一定条件下，将0.5mol CO和0.5mol H2在体积为2L的密闭容器中发生上述反应，则下列示意图合理的是
【答案】A
4．恒温下，在体积恒定的密闭容器中发生可逆反应：2SO
2 (g)+ O 2(g) 2SO 3(g)，下列不能．．
用来判断该反应达到平衡状态的是
A. 容器中压强不再变化
B. SO 2的体积分数不再变化
C. 容器中混合物的密度不再变化
D. 容器中各物质的浓度不再变化 【答案】C
【解析】A 、反应物和生成物中气体的计量数之和不相等，容器中压强不变，证明达到了平衡状态，选项A 错误；B 、反应前后气体的体积有变化，二氧化硫的体积分数不变，说明达到了平衡状态，选项B 错误；C 、体积恒定，而参加反应的物质都为气体，气体质量始终不变，密度始终不变，不能用来判断该反应达到平衡状态，选项C 正确；D 、容器中各组分浓度不再变化，正逆反应速率相等，达到了平衡状态，选项D 错误。

答案选C 。

5．有一处于平衡状态的反应：X(s)＋3Y(g) 2Z(g)，ΔH ＜0。

为了使平衡向生成Z 的方向移动，应
选择的条件是
①高温 ②低温 ③高压 ④低压 ⑤加催化剂 ⑥分离出Z ⑦增加X ⑧增加Y A. ①③⑤⑦ B. ②③⑤⑦ C. ②③⑥⑧ D. ②④⑥⑧ 【答案】C
【解析】正反应是体积减小的放热反应，则为了使平衡向生成Z 的方向移动，应选择的条件是低温、高压并分离出Z 或增加Y ，答案选C 。

6．在反应容器中充入1molA 气体和n molB 气体，在一定条件下发生反应： A （气）+n B （气）
m C （气），达平衡时，测得A 的转化率为50％，在相同温度和相同压强
下，平衡时混合气体的体积是反应前的 n 和m 的数值可能是（ ） A. n =1 m =1 B. n =2 m =2 C. n =3 m =3 D. n =2 m =3 【答案】A
7．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（）
A. 工业合成氨中，将氨气液化分离以提高氨气产率
B. 开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
C. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D. 两支试管中分别加入等体积5%的H3O2溶液，在其中一支试管中加入2～3滴FeCl3溶液，该试管中产生气泡快
【答案】D
【解析】A．将氨气液化分离，平衡向正反应方向移动，提高氨气产率，符合勒夏特列原理，故A正确；B．汽水瓶中存在平衡H2CO3⇌H2O+CO2，打开汽水瓶时，压强降低，平衡向生成二氧化碳方向移动，可以用勒夏特列原理解释，故B正确；C．氯化钠在溶液中完全电离，所以饱和食盐水中含有大量的氯离子，氯气溶于水的反应是一个可逆反应，Cl2+H2O⇌ClO﹣+2H++Cl﹣，由于饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，所以可以勒夏特列原理解释，故C正确；D．铁离子对过氧化氢的分解起催化作用，而催化剂只改变反应速率，不影响平衡的移动，所以不符合勒夏特列原理，故D错误；答案为D。

8．下列叙述中正确的是
A. 若反应2A（S）＋B（g）2C（g）ΔH＞0能自发进行，原因是ΔS<0
B. 催化剂能改变反应的途径，但不能改变反应的ΔH
C. S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1<0 S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2<0 则ΔH1＞ΔH2。

D. 化学平衡CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，增加H2O的浓度H2O的转化率增大
【答案】B
【解析】A．根据ΔG=ΔH-TΔS，反应2A（S）＋B（g）2C（g）ΔH＞0 能自发进行，是因为ΔS ＞0，且需要在高温下才能使ΔG＜0，故A错误；B．催化剂能降低反应的活泼能，改变反应的途径，但不能改变反应的ΔH，故B正确；C．生成物相同，反应物中气态比固态能量高，则S（g）+O2（g）
=SO2（g）放出热量多，其焓变小，即△H1＜△H2，故C错误；D．化学平衡CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，增加H2O的浓度平衡正向移动，CO的转化率增大，而H2O的转化率降低，故D错误；答案为B。

9．如图是温度和压强对反应X＋Y2Z影响的示意图。

图中纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。

下列叙述正确的是()
A. 恒容时，混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据
B. X、Y、Z均为气态
C. 上述反应的逆反应的△H>0
D. 使用催化剂Z的产率提高
【答案】A
10．某温度下反应N2O4(g) 2NO2(g)(正反应为吸热反应)，在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是（）
①加压时（体积变小），将使正反应速率增大②保持体积不变，加入少许NO2，将使正反应速率减小；
③保持体积不变，加入少许N2O4，再达到平衡时颜色变深；④保持体积不变，升高温度，再达平衡时颜色变深⑤升高温度，正反应速率减小，平衡逆向移动
A. ①④⑤
B. ③④⑤
C. ①③④
D. ①②③④⑤
【答案】C
【解析】①加压(体积变小)，增大压强，正逆反应速率都增大，故①正确；②保持体积不变，加入少许NO2，瞬时，逆反应速率增大，正反应速率不变，然后逐渐变大，故②错误；③保持体积不变，加入少许N2O4，生成物的浓度增大，颜色加深，故③正确；④正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向移动，颜色加深，故④正确；⑤升高温度，正逆反应速率均增大，平衡正向移动，故⑤错误；正确的有①③④，故选C。

11．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)。

已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1。

当反应达到平衡时，可能存在的数据是() A. SO2为0.4 mol·L－1，O2为0.2 mol·L－1 B. SO2为0.2 mol·L－1
C. SO2、SO3分别为0.15 mol·L－1 、0.3 mol·L－1
D. SO3为0.4 mo l·L－1
B
【答案】
A. 3v正(N2)＝v正(H2)
B. v正(N2)＝v逆(NH3)
C. 2v正(H2)＝3v逆(NH3)
D. v正(N2)＝3v逆(H2)
【答案】C
【解析】因化学反应达到平衡时，正逆反应速率相等(同种物质)或正逆反应速率之比等于系数之比(不同物质)。

A、无论该反应是否达到平衡状态，都有3v正(N2)=v正(H2)，故A错误；B、反应达到平衡状态时，v正(N2)与v逆(NH3)之比等于1：2，故B错误；C、反应达到平衡状态时，v正(H2)：v逆(NH3)=3：2，故C正确；D、反应达到平衡状态时，v正(N2)：v逆(H2)=1：3，故D错误；故选C。

13．下列实验操作对应的实验现象及解释或结论都正确的是
【答案】C
14．将CO2转化为甲醇的原理为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH <0。

500 ℃时，在体积为1
L 的固定容积的密闭容器中充入1mol CO2、3mol H2，测得CO2浓度与CH3OH 浓度随时间的变化如图
所示，从中得出的结论错误
．．的是( )
A. 曲线X可以表示CH3OH(g)或H2O(g)的浓度变化
B. 从反应开始到10min时，H2的反应速率υ(H2)=0.225 mol/(L·min)
C. 500 ℃时该反应的平衡常数K=3
D. 平衡时H2的转化率为75%
【答案】C
【解析】A、随反应进行X的浓度增大，X表示生成物，由方程式可知CH3OH（g）、H2O（g）的浓度变化相等，曲线X可以表示CH3OH（g）或H2O（g）的浓度变化，选项A正确；B、Y的起始浓度为1mol/L，故Y表示二氧化碳，平衡时二氧化碳的浓度为0.25mol/L，故v（CO2）
==0.075mol/（L﹒min），速率之比等于化学计量数之比，故v（H2）=3v（CO2）=3×0.075mol/（L﹒min）=0.225mol/（L﹒min），选项B正确；C、平衡时二氧化碳的浓度为0.25mol/L，则：
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），
开始（mol/L）： 1 3 0 0
变化（mol/L）：0.75 2.25 0.75 0.75
平衡（mol/L）：0.25 0.75 0.75 0.75
故平衡常数k==5.33，选项C错误；D、平衡时二氧化碳的浓度为0.25mol/L，二氧化碳的浓度
变化量为1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，由方程式可知氢气的浓度变化为3×0.75mol/L=2.25mol/L，氢气的转化率=×100%=75%，选项D正确。

答案选D。

15．下列图示与对应的叙述符合的是
A. 用甲实线、虚线分别表示某可逆反应未使用催化剂和使用催化剂的正、逆反应速率随时间的变化
B. 图乙表示反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0的平衡常数K与温度和压强的关系
C. 图丙表示向0.1mol/L的NH4Cl溶液中滴加0.1mol/L的HCl溶液时，溶液中随HCl溶液体积变化关系
D. 图丁表示常温下向20mL pH=3的醋酸中滴加pH=11的NaOH溶液，溶液的pH随NaOH溶液体积的变化关系
【答案】C
16．下列说法正确的是
A. 反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) 在室温下可自发进行，则该反应的△H＜0
B. 常温常压下，7.8gNa2O2与水完全反应，产生1.12L气体
C. 煤的干馏是物理变化，石油的裂化是化学变化
D. 气体分子总数不再改变时，反应H2(g)+I2(g)2HI(g)）达到平衡
【答案】A
【解析】A、反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) 在室温下可自发进行，△H-T△S＜0，因为反应气体分子数减少，△S＜0，则该反应的△H＜0，故选A；B、7.8gNa2O2与水完全反应，在标准状况产生1.12L气体，故B错误；C、煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加热，生成煤焦油、焦炭、焦炉煤气等物质，属于化学变化；石油分馏是指通过石油中含有的物质的沸点不同而使各种物质分离开的一种方法，该过程中没有新物质生成，属于物理变化；从重质油生产汽油和柴油的过程称为裂化；而把从轻质油生产
小分子烯烃和芳香烃的过程称为裂解，石油的裂化和裂解，是化学变化，故C错误；D、H2(g)+I2(g)2HI(g)）是反应前后气体体积不变的反应，气体分子总数不再改变时，不能说明反应达到平衡，故D错误；故选A。

17．下列实验操作和现象与所得结论一定正确的是
红
18．一定温度下，在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)达到平衡，下列说法正确的是
A .该反应的正反应为吸热反应
B.达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小
C达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍
D.达到平衡时，容器Ⅲ中的反应速率比容器Ⅰ中的小
【答案】B
19．下图表示温度和压强对平衡状态下可逆反应2M(g)＋N(g)2Q(g)ΔH＜0的影响。

下列有关说
法正确
．．的是(反应容器的体积不变)
A. x可能表示该反应的平衡常数
B. x可能表示平衡混合物的密度
C. 当x表示Q的体积分数时，T2＜T1
D. 当x表示平衡混合物的物质的量时，T2＜T1
【答案】C
【解析】A、平衡常数只根温度有关，而与压强无关，不会因压强的增大而降低，选项A错误；B、若x可能表示平衡混合物的密度，反应容器的体积不变，则随着压强增大，混合气体的密度不变，与图中信息不符，选项B错误；C、该反应正方向为放热反应，若x表示Q的体积分数，则升高温度，反应逆向移动，Q的体积分数减小，故T2＜T1，选项C正确；D、当x表示平衡混合物的物质的量时，升高温度，平衡逆向移动，平衡混合物的物质的量增大，T1＜T2，选项D错误。

答案选C。

20．在相同温度和压强下，对反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入体积不变的容器内各组分的物质的量见下表：
上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是
A. 乙＞丁＞甲＞丙
B. 乙＝丁＜丙＝甲
C. 丁＞乙＞丙＝甲
D. 丁＞丙＞乙＞甲
【答案】B
【解析】四个容器中若都换算成反应物，则CO2和H2的物质的量（mol）分别为甲：2a、2a；乙：2a、a；丙：2a、2a；丁：2a、a。

所以甲＝丙，乙＝丁。

甲容器相当于在乙平衡的基础上又加入了amol 的CO2，因此可提高氢气的转化率，生成物CO的物质的量就多。

故答案是B。

21．可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中进行，一段时间后测得c(N2)＝1.5 mol/L，c(H2)＝0.6 mol/L，c(NH3)＝1.5 mol/L，则此反应达到平衡后，下列数据可能正确的是
A. c(N2)＝2.25 mol/L
B. c(NH3)＝1.9 mol/L
C. c(H2)＝0.3 mol/L
D. c(N2)＝1.3mol/L
【答案】C
22．一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，达到平衡后，温度不变，将气体体积缩小到原来的一半，当达到新平衡时，C的浓度由0.15 mol·L－1变为原来的
0.20mol·L－1，则下列叙述正确的是
A. m＋n>p＋q
B. m＋n<p＋q
C. 平衡向正反应方向移动
D. C的体积分数增大
【答案】B
23．一定条件下，在体积为V L的密闭容器中发生化学反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，可判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是
A. v生成(CH3OH)＝v消耗(CO)
B. 混合气体的密度不再改变
C. 混合气体的平均相对分子质量不再改变
D. CO、H2、CH3OH的浓度比为1:2:1
【答案】C
【解析】A、任何时刻都有v生成(CH3OH)＝v消耗(CO)，选项A错误；B、因体积不变，气体的质量不变，
任何时刻密度都不变，选项B错误；C、根据M=m
n
总
总
，m
总
不变，M不变，说明n
总
不变，所以
反应达平衡状态，选项C正确；D、CO、H2、CH3OH的浓度比为1:2:1而不是各种物质的浓度保持不变，反应不一定达平衡状态，选项D错误。

答案选C。

24．下列说法正确的是
A. 凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的
B. 自发反应熵一定增大，非自发反应熵一定减小或不变
C. 自发反应在适当条件下才能实现
D. 自发反应在任何条件下都能实现
【答案】C
【解析】反应的自发性与焓变和熵变都有关系，只要△G＝△H－T·△S＜0反应就一定是自发进行的，因此选项A、B不正确。

反应的自发性只能适用于判断过程的方向，不确定是否一定会发生，反应发生的速率，所以选项C正确，D不正确，答案选C。

25．向一300 mL的恒容密闭容器中加入一种多孔粉块状物质R，并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：R(s)+4CO(g)R(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如下表。

下列说法不正确的是
A. 物质R做成多孔状可增大接触面积，加快化学反应速率
B. 25℃时反应R(CO)4(g) R(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5
C. 80℃时，测得某时刻R(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L-1，则此时v(正)>v(逆)
D. 80℃时反应达到平衡，测得n(CO)=0.3 mol，则R(CO)4的平衡浓度为2 mol·L-1
【答案】C
26．为倡导“低碳”，减小CO2对环境的影响，需对CO2进行创新利用研究。

T1℃使，将将9 mol CO2
和12 mol H2充入3 L密闭容器中,发生反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＜0，容器中CH3OH 的物质的量随时间变化如曲线Ⅰ所示,平衡时容器内压强为p0。

改变某一条件重新进行上述反应，CH3OH的物质的量随时间变化如曲线Ⅱ所示。

下列说法错误的是
A. 曲线Ⅱ对应的条件改变是增大压强
B. T2℃时,上述反应平衡常数为0.52，则T2>T1
C. 在T1℃，若起始时向容器充入4.5 mol CO2、6 mol H2，平衡时容器内压强P1>P0/2
D. 在T1℃,若起始时向容器中充入4.5 mol CO2、5 mol H2、5 mol CH3OH(g)和5 mol H2O(g)，则达平衡前v(正)>v(逆)
B
【答案】
【答案】C
28．如图所示，向A、B中均充入1mol x、l rnol Y，起始时A、B的体积都等于1L。

在同温、同压和催化剂存在的条件下，关闭活塞K，使两容器中都发生下述反应：X（g）+Y（g）2Z（g）+W（g）△H <O，达平衡时，A的体积为1.4L。

下列说法错误的是
A. 两容器中的反应分别达到平衡时，反应物X的速率：v（B）>v（A）
B. A容器中x的转化率为80％
C. 平衡时的压强：P A<P B
D. 平衡时Y体积分数：A>B
【答案】D
【解析】A、A为恒压过程，B为恒容过程，该反应为体积增大的反应，反应过程中B的压强大于A，反应物X的速率：v（B）>v（A），故A正确；B、达到平衡时混合气体的物质的量为1.4×2mol=2.8mol，增大0.8mol，根据X（g）+Y（g）2Z（g）+W（g），每有1molX参加反应，生成物增多1mol,现增多0.8mol,反应0.8molX，转化率为80%，故B正确；C、A为恒压过程，B为恒容过程，该反应为体积增大的反应，反应过程中B的压强大于A，平衡时的压强：P A<P b，故C正确；D、A为恒压过程，B为恒容过程，该反应为体积增大的反应，反应过程中B的压强大于A，A中正向进行的程度大于B，平衡时Y体积分数：A<B,故D错误。

故选D。

29．900℃时，向2.0L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯，发生反应：
经一段时间后达到平衡，反应过程中测定的部分数据如下表所示：
下列说法正确的是（ ）
A. 保持其他条件不变，向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂，则乙苯的转化率大于50.0%
B. 反应在前20分钟的平均速率为v(H 2)＝0.008molmol/( L • min)
C. 若混合气体的平均摩尔质量不再变化，则说明反应已达到平衡状态
D. 相同温度下，起始时向容器中充入0.10mol 乙苯、0.10mol 苯乙烯和0.30molH 2，达到平衡前v 正＞v 逆 【答案】C
k=
0.10.1
0.1
⨯=0.1．相同温度下，起始时向容器中充入0.10mol 乙苯、0.10mol 苯乙烯和0.30molH 2，此时浓度商Qc=
0.10.3220.12
⨯=0.15，大于平衡常数0.1，反应向逆反应进行，故达到平衡前v 正＜v 逆，故D 错误；故选C 。

30．在一定温度下，将气体X 和气体Y 各0.16mol 充入10L 恒容密闭容器中，发生反应X(g)+Y(g)
2Z(g) △H<0，一段时间后达到平衡。

反应过程中测定的数据如下表：
下列说法正确的是
A. 反应前2min的平均速率v(Z)=2.0×10-5 mol·L-1·min-1
B. 该温度下此反应的平衡常数K=1.44
C. 其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v（逆）＞v（正）
D. 其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时X的体积分数增大
【答案】B
31．在密闭容器中发生下列反应aA(g)cC(g)+dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡1.7倍，下列叙述正确的是
A. 平衡向正反应方向移动
B. A的转化率变小
C. D的物质的量变多
D. a>c+d
【答案】B
32．向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：xA(g)+B(g)2C(g)。

各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以下图和下表表示。

下列说法正确的是
A. 由图可知T1<T2，且该反应为吸热反应
B. 前10min内甲、乙、丙三个容器中反应的平均速率:v(A)乙<v(A)甲< v(A)丙
C. 平衡时A的转化率a：a乙<a甲<a丙
D. T1时该反应的平衡常数K=7.2
【答案】D
【解析】A、对比甲和乙的图像，先达到平衡，说明反应速率快，温度高，即T2>T1，随着温度的升高，C的浓度降低，说明升高温度平衡向逆反应方向进行，即正反应是放热反应，故A错误；B、根据图像，前10min，丙的变化量大于乙中的变化量，因此v(A)丙>v(A)乙，甲中变化量等于乙中的变化量，因此v(A)甲等于v(A)乙，即v(A)甲=v(A)乙<v(A)丙，故B错误；C、甲：A的转化率是1.5x/2×100%，乙：A的转化率
点睛：本题难点在选项D，首先判断出x值，在相同的温度时，根据图中乙和丙两条曲线可知，平衡时曲线丙中C的浓度是乙曲线的2倍，而起始时A和B的浓度，容器丙的浓度是容器乙浓度的2倍，即容器丙中的压强是容器乙中2倍，而平衡没有移动，说明反应前后气体系数之和相等，然后再根据三段式求出化学平衡常数。

33．氨是氮循环过程中的重要物质，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。

（1）根据下图提供的信息，写出该反应的热化学方程式_______________________________，下图的曲线中____________（填“a” 或“b”）表示加入铁触媒（催化剂）的能量变化曲线。

（2）在恒容容器中，下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_________________。

A．3υ(H2)正＝2υ(NH3)逆
B．单位时间内生成n mol N2的同时生成2n molNH3
C．容器内气体的密度不随时间的变化而变化
D．容器内压强不随时间的变化而变化
（3）为了寻找合成NH3的适宜条件，某同学设计了三组实验（如下表），请在下表空格处填入相应的实验条件及数据。

（4）合成氨的原料气氢气制备时其中一步反应： H 2O(g)＋CO(g)CO 2(g)＋H 2(g)，在850 ℃时，
其平衡常数K ＝1。

若850 ℃时向体积为1 L 的恒容密闭容器中，同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H 2O,1.0 mol CO 2,5.0 mol H 2，此时反应向____________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行，平衡时CO 2的物质的量为______________。

【答案】
⑴ N 2(g) + 3H 2(g)2NH 3(g) ΔH ＝－92 kJ·mol -1 b ⑵ B D ⑶ 450 1/3
⑷ 逆反应 0.8 mol
【解析】(1)由图1可知，1molN 2(g)与3molH 2(g)完全反应生成2molNH 3(g)的反应热为508kJ/mol-6
00kJ/mol=-92kJ/mol ，所以合成氨的热化学反应方程式为
N 2(g)+3H 2(g)⇌2NH 3(g)△H ═-92kJ/mol ，催化剂能降低反应的活化能，b 活化能较低；
(3)该实验为了寻找合成NH 3的适宜条件，ⅱ应只改变压强，ⅲ应只改变温度，所以应填入的数据为：450；
1
3
； (4)Qc=()()()()222c CO c H c H O c CO ⨯⨯=15111311mol mol
L L mol mol L L
⨯⨯=53
＞1，故此时平衡向逆反应移动，设平衡时CO 2
的物质的
量为nmol ，则CO 2的变化物质的量为(1-n)mol ，此时()()()()222c CO c H c H O c CO ⨯⨯=()()()4n 112n 411mol
nmol L L mol n mol L L
+⨯--⨯=1，
解得n=0.8mol ，即平衡时CO 2的物质的量为0.8mol 。

34．亚硝酸酰（Cl 一N =O ）是有机合成中的重要试剂，可由NO 和Cl 2反应得到，化学方程式为2NO(g)+Cl 2(g)=2ClNO(g)。

(l ）氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝既板，涉及如下反应： ①2NO 2(g)+NaCl(s) NaNO 3(s)+ClNO(g) ΔH 1 K 1
②4NO 2(g)+2NaCl(s) 2NaNO 3(s)+2NO(g)+Cl 2(g) ΔH 2 K 2 ③2NO(g)+Cl 2(g)
2ClNO(g) ΔH 2 K 3
ΔH 3与ΔH 3、ΔH 2之间的关系式为ΔH 3=_____；平衡常数K 3=_______（用K 1、K 2表示）。

（2）已知几种化学键的键能数据如下：
则：ΔH 3+2a=___________kJ/mol 。

（3）在1L 的恒容密闭容器中充入2m olNO(g)和1molCl 2(g)，在不同温度下测得c(ClNO)与t 的关系如图A 所示。

①反应开始到10min 时，平均反应速率v(Cl 2)=_____mol/(L·min)； ②T 2时该反应的平衡常数K=______。

③NO 的平衡转化率为___________。

（4）在密闭容器中充入NO(g)和Cl 2(g)，改变外界条件______ ，NO 的平衡转化率变化如图B 所示。

X
代表____________。

【答案】⑴2ΔH1-ΔH3K12/K2⑵289 ⑶0.05 2 50% ⑷压强n(Cl2
)/n(NO)
2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)
起始浓度： 2 1 0
变化浓度： 1 0.5 1
平衡浓度： 1 0.5 1
K3=
()
()()
2
2
2
c ClNO
c NO c Cl
⨯
=12/(12×0.5)=2；③NO的转化率为1/2×100%=50%；（4）考查影响化学平衡移动
的因素，反应前气体的系数大于反应后气体系数之和，增大压强，平衡向正反应方向移动，即NO的转化率增大，增大n(Cl2)/n(NO)，氯气量增大，平衡向正反应方向移动，NO转化率增大，因此x可以是压强，也可以是n(Cl2)/n(NO)。

35．稀土元素的物理性质和化学性质极为相似，常见化合价为+3价。

在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能，所以稀土元素又被称为冶金工业的维生素。

其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。

我国蕴藏荇着丰富的含钇矿石(Y2FeBe2Si2O10).，工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。

已知：①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：
②在元素周期表中，铍元素和铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。

请回答下列问题：
（1）写出钇矿石与氢氧化钠共熔时的化学方程式____________________________。

（2）欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。

则
①最好选用盐酸和__________两种试剂，再通过必要的操作即可实现。

a．NaOH溶液b．氨水c．CO2d．HNO3
②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式：___________________。

（3）已知10-2.7=2×10-3、10-3.7=2×10-4，则25℃时，反应Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
的平衡常数K=____________。

如何检验Fe3+是否沉淀完全____________（回答操作方法，不需设计所用仪器）。

（4）①写出生成草酸钇沉淀的化学方程式_________________________；
②若H2C2O4和湿润的KClO3混合加热到60℃可制得国际公认的高效含氯消毒剂ClO2，写出反应中氧化剂和氧化产物的物质的量之比_________________________。

在热水中ClO2会发生反应生成Cl2和HClO2，写出反应的化学方程式____________________。

【答案】⑴4Y2FeBe2Si2O10+32NaOH+O2=8Y(OH)3+2Fe2O3+8Na2SiO3+8Na2BeO2+4H2O
⑵ b BeO22-+4H+=Be2++2H2O ⑶8×10-5取少量滤液，滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色，若观察不到血红色，则说明Fe3+沉淀完全（说明：用NaOH溶液鉴别不得分）
⑷ 2 Y(OH)2(s)+2H2C2O4(aq)=Y2(C2O4)3(s)+ 6H2O(l) 1:1 6ClO2+2H2O=Cl2+4HClO2+3O2（其他合理答案也给分）
36．环境污染影响人类生存，治理污染是化学工作者研究的重要课题。

（1）可用CO与H2合成甲醇(CH3OH)，己知CO、CH3OH(l)、H2的燃烧热分别为:a kJ·mol-1、b kJ·mol-1、c kJ·mol-1，请写出合成CH3OH(l)的热化学方程式：___________________________________。

（2）反应：FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)在容积固定的密闭容器中进行，其平衡常数K与温度T的关系如图所示。

①该反应是________（填“吸热”或“放热”）反应。

②一定条件下，下列能说明该反应达到平衡状态的是__________
a.混合气体的密度不再变化
b.容器内压强不再变化
c. v(CO2)=v(CO)
d. CO在混合气中的质量分数保持不变
③写出该反应的平衡常数表达式______________________________________；T1温度下，加入FeO和CO反应达平衡时CO的转化率为________________________________。

（3）①把含二氧化硫的工业烟气通入含Cr2O72-和Cr3+的酸性电镀废液中（Cr2O72-被还原为Cr3+，Cr3+能水解），写出该反应的离子方程式：_________________________。

②反应一段时间后开始出现Cr(OH)3沉淀，用必要的离子方程式和文字，表述产生沉淀的原因：____________________________________。

【答案】⑴CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l) △H=-(a+2c-b)KJ·mol-1⑵放热ad K=/ 33.3%
⑶3SO2+Cr2O72-+2H+=3SO42-+2Cr3++H2O Cr3+在水溶液中存在Cr3++3H2O Cr(OH)3+3H+、上述反应消耗了H+,使上述平衡正向移动，产生Cr(OH)3沉淀
FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)
开始时的浓度/mol/L 1 0
改变的浓度/mol/L x x
平衡时的浓度/mol/L 1-x x
K===0.5，解得x=33.3%；
（3）①二氧化硫与Cr2O72-反应，Cr2O72-被还原为Cr3+，二氧化硫被氧化为硫酸根离子，则反应的离子
方程式为：3SO2+Cr2O72-+2H+=3SO42-+2Cr3++H2O；②反应一段时间后开始出现Cr(OH)3沉淀的原因：Cr3+在水溶液中存在Cr3++3H2O Cr(OH)3+3H+、上述反应消耗了H+,使上述平衡正向移动，产生Cr(OH)3沉淀。

37．钢铁工业是国民经济的重要基础产业，目前比较先进的天然气竖炉冶铁工艺流程如下图所示：
（1）催化反应室发生的反应为：
ⅰ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206kJ/mol
ⅱ.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol。

①催化反应室可能发生的副反应有CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)，则该反应的△H=____。

②催化反应室的温度通常需维持在550～750℃之间，从化学反应速率角度考虑，其主要目的是________。

③在催化反应室中，若两反应达到平衡时，容器中n(CH4)=0.2mol,n(CO)=0.3mol，n(H2)=0.5mol，则通入催化反应室CH4的起始物质的量为______mol（不考虑副反应）。

（2）还原反应室发生的反应为：
ⅰ.Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H=-25kJ/mol
ⅱ.Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g) △H=+98kJ/mol
①下列措施中能使反应i平衡时增大的是______（填字母）。

A．增大压强B．降低温度C．充入一定量氮气D．增加Fe2O3(s)用量
E．增大CO的浓度F．加入合适的催化剂
②若在1000℃下进行反应1(该温度下化学反应平衡常数为64), CO起始浓度为量2mol/L(Fe2O3过量)，则CO的转化率为_______。