高考化学《红对勾》系列一轮复习化学反应速率和化学平衡单元综合测试

单元综合测试九
时间：90分钟满分：100分
一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。

每小题只有一个选项符合题意)
1．已知“凡气体分子总数增大的反应一定是熵增加的反应”。

下列反应不可能自发进行的是( )
A．2O3(g)===3O2(g)；ΔH<0
B．2CO(g)===2C(s)＋O2(g)；ΔH>0
C．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)；ΔH<0
D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)；ΔH>0
[答案]B
[解析]A为放热、熵增反应，一定可以自发进行；B为吸热、熵减反应，一定不可以自发进行；C为放热、熵减反应，低温可自发进行；D为吸热、熵增反应，高温可自发进行。

2．在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到平衡状态( )
①混合气体的压强②混合气体的密度③B的物质的量浓度④混合气体总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量⑥v(C)与v(D)的比值⑦混合气体总质量⑧混合气体总体积
A．①②③④⑤⑥⑦⑧B．①③④⑤
C．①②③④⑤⑦D．①③④⑤⑧
[答案]B
[解析]②由于是定容容器，反应前后气体的质量不变，故反应中气体的密度保持不变，故不能满足题意，同理⑧也不能满足；⑥反应速率之比等于反应方程式的计量数之比，与是否达到平衡无关；⑦由于反应物生成物全部是气体，根据质量守恒，不论是否达到平衡，气体总质量保持不变，故不能满足题意。

3．在常温下，下列可逆反应的平衡移动伴随着颜色变化，但颜色变化不受压强变化影响的是( )
A ．2NO 2
N 2O 4 B ．2NO 2
2NO ＋O 2 C ．2HI H 2＋I 2
D ．FeCl 3＋3KSCN
Fe(SCN)3＋3KCl [答案]D
[解析]压强对液态固态反应体系影响不大。

4．一定条件下，体积为10 L 的密闭容器中，1 mol X 和1 mol Y 进行反应：2X(g)＋Y(g)
Z(g)，经60 s 达到平衡，生成0.3 mol Z 。

下列说法正确的是( )
A ．若增大压强，则物质Y 的转化率减小
B ．将容器体积变为20 L ，Z 的平衡浓度变为原来的12
C ．以X 的浓度变化表示的反应速率为0.001 mol/(L·s)
D ．若升高温度，X 的体积分数增大，则该反应的ΔH >0
[答案]C
[解析]这是一个体积缩小的可逆反应，增大压强，物质Y 的转化
率提高，故A 错；容积增大1倍，平衡发生移动，因此Z 的平衡浓度不会变成原来的12
，故B 错；v (Z)＝0.5×10－3 mol/(L·s)，故v (X)＝1×10－3 mol/(L·s)；X 的体积分数增大，则表明平衡左移，升高温度，则一定是放热反应，故D 错。

5．在一密闭容器中加入A 、B 、C 三种气体，保持一定温度，在t 1～t 4(s)时刻测得各物质的浓度如下表。

测定时刻/s
t 1 t 2 t 3 t 4 c (A)/(mol·L －1)
6 3 2 2 c (B)/(mol·L －1)
5 3.5 3 3 c (C)/(mol·L －1)
1 2.5 3
3 据此下列结论正确的是( )
A ．在t 3时刻反应已经停止
B ．A 的转化率比B 的转化率低
C ．在容器中发生的反应为：2A ＋B 2C
D ．在t 2～t 3内A 的平均反应速率为[1/(t 3－t 2)]mol/(L·s)
[答案]D
[解析]化学平衡为动态平衡，A 错。

通过计算得A 的转化率为2/3，B 的转化率为2/5，B 错。

在容器中发生的反应为：2A ＋B
C ，C 错。

6．某温度下，反应H 2(g)＋I 2(g) 2HI(g)；ΔH <0，正反应为放热反应，在带有活塞的密闭容器中达到平衡。

下列说法中正确的是
( )
A．体积不变，升温，正反应速率减小
B．温度、压强均不变，充入HI气体，开始时正反应速率增大C．温度不变，压缩气体的体积，平衡不移动，颜色加深
D．体积、温度不变，充入氮气后，正反应速率将增大
[答案]C
[解析]升高温度，正反应、逆反应速率都加快；该反应属于气体体积不变的反应，增大压强或压缩体积，平衡不移动，但其中物质的浓度增大，因为I2(g)的存在，颜色加深。

注意：温度、压强均不变，充入HI气体，开始时正反应速率不变。

7．在一定温度下，容器中加入CO和H2O(g)各1 mol，发生反应：CO＋H 2O(g)高温CO2＋H2，达到平衡时生成0.7 mol的CO2，若其他条件不变，一开始就加入4 mol H2O(g)，则达到平衡可能生成的CO2是( )
A．0.6 mol B．0.95 mol
C．1 mol D．1.5 mol
[答案]B
[解析]可逆反应不可能进行到底，根据碳元素守恒生成n(CO2)<1 mol，增加H2O(g)浓度时，平衡向右移动，n(CO2)>0.7 mol，只有B 项符合。

8．在2 L的密闭容器中，一定条件下发生化学反应：2NO(g)＋2CO(g) N 2(g)＋2CO2(g)；ΔH＝－746.4 kJ·mol－1。

起始反应时
NO和CO各为4 mol，10秒钟后达到化学平衡，测得N2为1 mol。

下列有关反应速率的说法中，正确的是( )
A．反应前5秒钟内，用NO表示的平均反应速率为0.1 mol·L －1·s－1
B．达到平衡后，升高温度，正反应速率将减小，逆反应速率将增大
C．达到平衡后，反应速率的关系有：v正(CO)＝2v逆(N2)
D．保持容器体积不变，往容器中充入1 mol O2，正、逆反应速率都不改变
[答案]C
[解析]10 s内，由方程式知，参加反应的NO为2 mol，v(NO)＝2 mol
＝0.1 mol·L－1·s－1，所以，5 s内的速率不是0.1 mol·L－1·s 10 s×2 L
－1，A项错。

升高温度，正、逆反应速率均加快，B项错。

由方程式知，v正(CO)＝2v正(N2)，结合C项中的关系，可说明v正(N2)＝v逆(N2)，即为平衡状态，C项正确。

充入的O2可以与NO反应，则正反应速率减小，逆反应速率瞬时不变，随后减小，D项错。

9．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO 3(g)；ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q>0)，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是( )
A．图Ⅰ研究的是t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ研究的是t0时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C．图Ⅲ研究的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高D．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较低
[答案]B
[解析]催化剂同等程度改变正、逆反应速率，但不影响平衡，SO2的转化率应该相等，所以B正确。

10．可逆反应m A(s)＋n B(g) e C(g)＋f D(g)，反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示，下列叙述中正确的是( )
A．达到平衡后，若升高温度，平衡右移
B．达到平衡后，加入催化剂C%增大
C．化学方程式中“n>e＋f”
D．达到平衡后，增加A的量有利于平衡向右移动
[答案]C
[解析]分析图像可知：压强越大，C的百分含量越高，即增大压强平衡向正反应方向移动，n>e＋f，所以C项正确；恒压时，温度越高，C的百分含量越低，平衡左移正反应放热，A项错误；加入催化剂平衡不移动，B项错误；增加固体的量对平衡移动无影响，D错误。

11．(2011·天津，6)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一
定条件下使反应SO 2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下图所示。

由图可得出的正确结论是( )
A．反应在c点达到平衡状态
B．反应物浓度：a点小于b点
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段
[答案]D
[解析]本题考查化学平衡及其影响因素。

注意本题为“绝热容器”，影响化学反应速率的因素单从浓度角度分析，随着反应的进行，正反应速率应逐渐减小，但是图像前一段时间正反应速率逐渐增大，之后才逐渐减小，故说明该反应为放热反应，c点以前反应放热是影响反应速率的主要因素，c点后浓度变化起主要作用，但是c点并未达到平衡，故A、B、C项均错误；a～b段的平均反应速率小于b～c 段的平均反应速率，故相同时间内SO2的转化率a～b段小于b～c段，D项正确。

12．(2012·天津，6)已知2SO 2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
ΔH＝－197 kJ·mol－1。

向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2 mol SO2和1 mol O2；(乙)1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙)2
mol SO3。

恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是( ) A．容器内压强p：p甲＝p丙>2p乙
B．SO3的质量m：m甲＝m丙>2m乙
C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙>k乙
D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙>2Q乙
[答案]B
[解析]本题综合考查外界条件对化学平衡的影响等知识。

甲中投入的物质折算到右边和丙中物质完全相同，故P甲＝P丙、m甲＝m丙；甲中物质的量是乙中物质的2倍，假设将甲的容器体积扩大为2倍，则平衡时乙完全相同，然后将容器压缩为原体积，若平衡不移动，则P甲＝2P乙、m甲＝2m丙，由于压缩过程中平衡向右移动，故P甲<2P 、m甲>2m丙，故A项错误、B项正确；甲乙容器中均按方程式系数乙
投入的物质，反应过程中c(SO2)∶c(O2)＝2∶1保持不变，而丙中投入SO3开始反应，生成物c(SO2)∶c(O2)＝2∶1，故k甲＝k乙＝k丙，C项错误；甲中反应从左边开始建立平衡，反应放热，而丙中反应从右边开始反应建立平衡，是吸热反应，故Q甲≠Q丙，D项错误。

13．在一定条件下，向2 L恒容密闭容器中加入2 mol X、1 mol Y。

发生如下反应：2X(g)＋Y3Z(g)；ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)。

经60 s达平衡，此时Y的物质的量为0.2 mol。

下列说法错误的是( ) A．用Z表示的化学反应速率为1.2 mol·L－1·min－1
B．若再充入1 mol Z，重新达到平衡时，X的体积分数不变，则Y为气态
C．达平衡后，实际放出的热量为b kJ，则b＝a
D．若Y为气态，则使容器体积变为1 L，Z的物质的量不会增大
[答案]C
[解析]达平衡时，消耗0.8 mol Y，生成2.4 mol Z，v(Z)＝Δc(Z)/Δt＝1.2 mol·L－1/1 min＝1.2 mol·L－1·min－1。

选项B，若再充入1 mol Z，重新达平衡时，X的体积分数不变，说明原平衡与新平衡等效，反应物和生成物的气体计量总数相同，则Y必为气态。

选项C，ΔH ＝－a kJ/mol，表示2 mol X与1 mol Y完全反应放出a kJ热量，该反应是可逆反应，所以b<a。

选项D，因反应前后气体总物质的量不变，所以加压平衡不移动，Z的物质的量不变。

14．α1和α2分别为A在甲、乙两个恒容容器中平衡体系A(g)
2B(g)和2A(g) C(g)的转化率，在温度不变的情况下，均增加A 的物质的量，下列判断正确的是( )
A．α1、α2均减小B．α1、α2均增大
C．α1减小，α2增大D．α1增大，α2减小
[答案]C
[解析]先假设反应体系保持恒压过程，增加A的物质的量，反应容器的体积增加，两容器中转化率不变；然后再将容器体积压缩，在加压过程中反应A(g) 2B(g)，平衡向左移动，α1减小；反应2A(g) C(g)，平衡向右移动，α2增大，故C项正确。

15．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若X、
Y 、Z 的起始浓度分别为 c 1、c 2、c 3(均不为零)，达到平衡时，X 、Y 、Z 的浓度分别为0.1 mol/L 、0.3 mol/L 、0.08 mol/L ，则下列判断正确的是( )
A ．c 1∶c 2＝3∶1
B ．平衡时，Y 和Z 的生成速率之比为2∶3
C ．X 、Y 的转化率相等
D ．c 1的取值范围为0.04 mol/L<c 1<0.14 mol/L
[答案]C
[解析]由题意知X 、Y 的化学计量数之比为1∶3，所以反应时X 、Y 的物质的量浓度的改变量之比一定为1∶3，依据平衡时二者浓度之比为1∶3，可知c 1∶c 2＝1∶3，X 、Y 的转化率相等，所以选项A 错、C 正确；平衡时，Y 和Z 的生成速率之比为3∶2，所以选项B 错误；若起始时平衡向右移动，利用方程式可以求出c 1的最大值为0.14 mol/L ，由题知c 1>0 mol/L ，故选项D 错误。

16．某温度下，H 2(g)＋CO 2(g) H 2O(g)＋CO(g)的平衡常数K ＝94。

该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H 2(g)和CO 2(g)，其起始浓度如下表所示。

起始浓度
甲 乙 丙 c (H 2)/mol/L 0.010 0.020 0.020
c (CO 2)/mol/L 0.010 0.010 0.020
下列判断不正确
．．．
的是( )
A．平衡时，乙中CO2的转化率大于60%
B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%
C．平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 mol/L
D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
[答案]C
[解析]本题考查了平衡常数和转化率的计算、等效平衡的判断及影响反应速率因素的判断。

设甲容器中氢气和二氧化碳的转化率为x，
则有（0.010x）2
（0.010－0.010x）2＝9
4
，解得x＝60%。

乙容器在甲容器的基础上
c(H2)增大了一倍，故乙中CO2的转化率大于60%，A正确；丙容器中H2和CO2的浓度是甲容器中H2和CO2的浓度的2倍，但所给反应是反应前后气体分子数不变的反应，因此甲和丙属于等效平衡，故平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%，B正确；平衡时，甲中c(CO2)是0.040 mol/L，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.080 mol/L，故C错误；在其他条件相同的情况下，浓度越大，反应速率越大，所以反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢，故D正确。

二、非选择题(本题包括6个小题，共52分)
17．(8分)接触法制硫酸工艺中，其主反应在450 ℃并有催化剂存在下进行：
2SO 2(g)＋O2(g) 2SO3(g)＋190kJ
(1)该反应所用的催化剂是________(填写化合物名称)，该反应450 ℃时的平衡常数________500 ℃时的平衡常数(填“大于”、“小
于”或“等于”)。

(2)该热化学反应方程式的意义是________。

(3)下列描述中能说明反应已达平衡的是________。

a．v正(O2)＝2v逆(SO3)
b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c．容器中气体的密度不随时间而变化
d．容器中气体的分子总数不随时间而变化
(4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol O2和0.10 molSO2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO30.18 mol，则v(O2)＝________ mol·L－1·min－1；若继续通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，则平衡________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)，再次达到平衡后，________ mol<n(SO3)<________mol。

[答案](1)五氧化二钒(V2O5) 大于(2)在450 ℃时，2 mol SO2气体和1 mol O2气体完全反应生成2 mol SO3气体时放出的热量为190 kJ (3)bd (4)0.036 向正反应方向0.36 0.40
[解析]此题考查了工业制硫酸、化学平衡常数、热化学方程式、化学平衡状态、有关化学平衡的计算等知识。

(1)工业制硫酸时二氧化硫催化氧化使用的催化剂是五氧化二钒；该反应正向放热，故温度越高化学平衡常数越小；(2)热化学方程式表示的是450 ℃时，2 mol SO2气体和1 mol O2气体完全反应生成2 mol SO3气体时放出的热量为190kJ；(3)根据化学平衡状态的特征，容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化、分子总数不随时间变化时，说明反应达到平衡状态；
(4)当达到平衡时，容器中SO3的物质的量为0.18 mol，则v(SO3)＝0.072 mol·L－1·min－1，则v(O2)＝0.036 mol·L－1·min－1；再继续通入0.20 mol SO2和0.10molO2时，平衡向正反应方向移动，在此达到平衡时，SO3的物质的量介于0.36和0.40之间。

18．(8分)(2013·南昌一中、南昌十中联考)以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。

(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。

反应为：
C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1。

①该反应在常温下________自发进行(填“能”或“不能”)；
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，下同)。

a．容器中的压强不变
b．1 mol H—H键断裂的同时，断裂2 mol H—O键
c．c(CO)＝c(H2)
d．密闭容器的容积不再改变
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：
实验组温度/℃起始量/mol
平衡量
/mol
达到平衡
所需时间
/min H2O CO H2CO
①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为______________(取小数点后两位，下同)；
②该反应为________(填“吸”或“放”)热反应，实验2条件下平衡常数K＝________；
③若实验3达平衡时与实验2平衡状态中各物质的质量分数分别相等，且t<3 min，则a、b应满足的关系是______(用含a、b的代数式表示)。

[答案](1)①不能②b、d
(2)①0.13 mol/(L·min)②放0.17 ③b＝2a，a>1
[解析](1)①根据ΔG＝ΔH－TΔS，其中ΔH>0，ΔS>0，此种情况下反应是否自发与温度有关，一般在较低温度时焓变影响为主，故该反应在常温下不能自发进行。

②该反应容积可变，随着反应的进行，不论是否达到平衡，容器中的压强始终不变，故不能判断是否达到平衡；1 mol H—H键断裂的同时会生成2 mol H—O键，如果2 mol H—O 键也同时断裂，则表明达到了平衡状态；不论反应是否达到平衡，均有c(CO)＝c(H2)存在，故不能判断反应是否达到平衡；该反应未达到平衡时，容器的容积会发生变化，如果容器的容积不再变化，则表明达到化学平衡状态。

(2)①实验1中以v (CO)表示的反应速率为：（4－2.4）mol 2 L 6 min
＝0.13 mol/(L·min)，而反应速率之比等于反应方程式中的计量数之比，故v (CO 2)＝0.13 mol/(L·min)。

②由实验1、2比较可知，1中平衡时CO
的转化率为4 mol －2.4 mol 4 mol
×100%＝40%，2中平衡时CO 的转化率为2mol －1.6mol 2mol
×100%＝20%，说明升高温度反应物的转化率降低，故正反应是放热反应；实验2中，CO 和H 2O 均转化了0.4 mol ，故平衡时H 2O 为0.6 mol ，CO 为1.6 mol ，H 2与CO 2各为0.4 mol ，则平衡常
数K ＝c （CO 2）×c （H 2）c （CO ）×c （H 2O ）＝0.4 mol 2L ×0.4 mol 2 L 0.6 mol 2 L ×1.6 mol 2 L
＝0.17。

③实验3达平衡时与实验2平衡状态中各物质的质量分数分别相等，则起始投入量b ＝2a ，因为t <3 min ，则反应速率比实验2中大，故a 必须大于1。

19．(8分)高炉炼铁过程中发生的主要反应为
13Fe 2O 3
(s)＋CO(g) 23
Fe(s)＋CO 2(g)
温度/℃
1000 1150 1300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 已知该反应在不同温度下的平衡常数如上：
请回答下列问题：
(1)该反应的平衡常数表达式K ＝________，ΔH ______0(填“>”、“<”或“＝”)；
(2)在一个容积为10 L 的密闭容器中，1000 ℃时加入Fe 、Fe 2O 3、CO 、CO 2各1.0 mol ，反应经过10 min 后达到平衡。

求该时间范围内反应的平均反应速率v (CO 2)＝______，CO 的平衡转化率＝________；
(3)欲提高(2)中CO 的平衡转化率，可采取的措施是________。

A ．减少Fe 的量
B ．增加Fe 2O 3的量
C ．移出部分CO 2
D ．提高反应温度
E ．减小容器的容积
F ．加入合适的催化剂 [答案](1)c （CO 2）c （CO ）
< (2)0.006 mol·L －1·min －1 60% (3)C [解析](1)题考查平衡常数的表达式及ΔH ，较容易；(2)1000 ℃时，K ＝4.0，设反应转化掉CO x mol ，则平衡时CO 为(1－x )mol ，CO 2为
(1＋x ) mol ，由K ＝c （CO 2）c （CO ）＝n （CO 2）n （CO ）＝1＋x 1－x
＝4.0，解得x ＝0.6(mol)，则v CO 2＝0.6 mol 10 L ×10 min
＝0.006 mol·L －1·min －1，α(CO)＝x mol
1 mol ×100%＝0.61
×100%＝60% (3)要提高CO 的平衡转化率，即使平衡向正反应方向移动，只有C 项符合。

20．(8分)(2013·浙江金丽衢十二校联考)合成氨工业的核心反应是：N 2(g)＋3H 2(g)催化剂高温、高压2NH 3(g) ΔH ＝Q kJ ·mol －1。

反应过程中能量变化如图所示，回答下列问题：
(1)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1________，E2________。

(填“增大”“减小”或“不变”)
(2)在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和 1.5 mol H2，充分反应后，放出的热量________(填“<”“>”或“＝”)46.2 kJ，理由是______________________________________
______________________________________________________。

(3)关于该反应的下列说法中，正确的是________。

A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH>0，ΔS<0
C．ΔH<0，ΔS>0 D．ΔH<0，ΔS<0
(4)将一定量的H2(g)和N2(g)放入1 L密闭容器中，在500℃、2×107 Pa下达到平衡，测得N2为0.10 mol，H2为0.30 mol，NH3为0.10 mol。

则该条件下达到平衡时H2转化为NH3的转化率为________。

该温度下的平衡常数K的值为________。

若升高温度，K值________(填“增大”、“减少”或“不变”)。

(5)在上述(4)反应条件的密闭容器中，欲提高合成氨的转化率，下列措施可行的是________(填字母)。

A．向容器中按原比例再充入原料气
B．向容器中再充入惰性气体
C．改变反应的催化剂
D．分离出氨
[答案](1)减小减小(2)< 此反应为可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2不可能完全反应，所以放热小于46.2 kJ (3)D (4)33.3% 3.7 减小(5)A、D
[解析](1)在反应体系中加入催化剂，降低了活化能，故E1和E2均减小。

(3)根据题给的图像可以看出合成氨的反应为放热反应，故ΔH<0；又因为合成氨的反应为气体体积减小的反应，故ΔS<0；所以选D。

(4)根据“三段法”进行计算：
N 2(g) ＋3H2(g) 2NH3(g)
起始浓度(mol/L)：0.15 0.45 0
改变浓度(mol/L)：0.05 0.15 0.10
平衡浓度(mol/L)：0.10 0.30 0.10
故达到平衡时H2的转化率为0.15/0.45×100%＝33.3%。

该温度下，平衡常数K＝c2（NH3）
c（N2）·c3（H2）＝3.7；若升高温度，平衡向逆反应方向移动，故K值将减小。

(5)向容器中按原比例再充入原料气，相当于增大压强，平衡正向移动；分离出氨气，平衡正向移动；而向容器中再充入惰性气体、改变反应的催化剂均不能使平衡发生移动。

21．(10分)(2012·广东，31)碘在科研与生活中有重要应用。

某兴
趣小组用0.50 mol·L－1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 K2S2O8、0.10 mol·L－1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。

已知：S2O2－8＋2I－===2SO2－4＋I2(慢) I2＋2S2O2－3===2I－＋S4O2－6 (快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的____________耗尽后，溶液颜色将由无色变成为蓝色。

为确保能观察到蓝色，S2O2－3与S2O2－8初始的物质的量需满足的关系为：n(S2O2－3)∶n(S2O2－8)__________________。

(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
实验
序号
体积V/mL
K2S2
O8溶
液
水KI溶液
Na2S3O8溶
液
淀粉溶
液
①10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
②9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③8.0 V x 4.0 4.0 2.0
表中V x＝________ mL，理由是_______________________________________________________。

(3)已知某条件下，浓度c(S2O2－8)～反应时间t的变化曲线如上图，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O2－8)～t的变化曲线示意图(进行相应的标注)
(4)碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。

该电池反应为：2Li(s)＋I2(s)===2LiI(s) ΔH
已知：4Li(s)＋O2(g)＝2Li2O(s) ΔH1
4LiI(s)＋O2(g)＝2I2(s)＋2Li2O(s) ΔH2
则电池反应的ΔH＝________；碘电极作为该电池的________极。

[答案](1)S2O2－3<2
(2)2.0 保证三组实验体积相等都为20 mL，这样才能探究反应物浓度对化学反应速率的影响。

(3)
(4)0.5(ΔH1－ΔH2) 正
[解析](1)快反应消耗I2，因此当溶液中S2O2－3耗尽，溶液由无色变为蓝色；根据提供两个反应的总反应：S2O2－8＋2S2O2－3===2SO2－4＋S4O2－6，为确保观察到蓝色，n(S2O2－3)/n(S2O2－8)的物质的量之比应小于2。

(2)根据①②，溶液总体积为20 mL，则V x＝2.0。

(3)降低反应温度，化学反应速率减小，c(S2O2－8)减小的慢；加入催化剂，反应速率加快，c(S2O2－8)减小的快。

(4)根据盖斯定律，由第一个反应减去第二反应后再除以2，可得：2Li(s)＋I2(s)===2LiI(s)，则ΔH＝(ΔH1－ΔH2)/2，根
据电池总反应，该电池工作时I2发生还原反应，作正极。

22．(10分)(2012·天津，10)金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。

高温下，在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨，其总反应为：
WO 3(s)＋3H2(g)高温
W(s)＋3H2O(g)
请回答下列问题：
(1)上述反应的化学平衡常数表达式为________。

(2)某温度下反应达平衡时，H2与水蒸气的体积比为2∶3，则H2的平衡转化率为________；随温度的升高，H2与水蒸气的体积比减小，则该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。

(3)上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：
温度25 ℃～550 ℃～600 ℃～700 ℃
主要成份WO3W2O5WO2W
第一阶段反应的化学方程式为__________________________________________________________；
580 ℃时，固体物质的主要成分为________；假设WO3完全转化为W，则三个阶段消耗H2物质的量之比为________。

(4)已知：温度过高时，WO2(s)转变为WO2(g)：
WO 2(s)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝＋66.0 kJ·mol－1
WO 2(g)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝－137.9 kJ·mol－1
则WO 2(s)WO 2(g)的ΔH ＝________。

(5)钨丝灯管中的W 在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入
I 2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：W(s)＋2I 2(g)1 400 ℃约3 000 ℃
WI 4(g)。

下列说法正确的有________。

a ．灯管内的I 2可循环使用
b ．WI 4在灯丝上分解，产生的W 又沉积在灯丝上
c ．WI 4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长
d ．温度升高时，WI 4的分解速率加快，W 和I 2的化合速率减慢
[答案](1)K ＝c 3（H 2O ）c 3（H 2）
(2)60% 吸热
(3)2WO 3＋H 2高温W 2O 5＋H 2O W 2O 5、WO 2 1∶1∶4
(4)＋203.9 kJ·mol －1
(5)a 、b
[解析]本题考查化学反应限度、平衡常数的表达式、转化率及反应热的计算等。

(1)该反应的平衡常数表达式为K ＝c 3（H 2O ）c 3（H 2）
，注意固体物质不带入表达式中。

(2)根据该反应，转化的n (H 2)等于生成的n (H 2O)，则
H 2的转化率为33＋2
×100%＝60%。

升温时，H 2和水蒸气的体积比减小，说明平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应。

(3)第一阶段
WO3对应的产物为W2O5，化学方程式为2WO3＋H2高温W2O5＋H2O。

580 ℃时为第二阶段，W2O5与H2反应得到WO2的过程，580 ℃介于550 ℃和600 ℃之间，故主要成分为W2O5与WO2的混合物；三个阶段的方程式分别为：2WO3＋H2===W2O5＋H2O、W2O5＋H2===2WO2＋H2O、2WO2＋4H2===2W＋H2O，可以看出WO3要完全转化为W，则需要的H2的物质的量比值为1∶1∶4。

(4)根据盖斯定律，由第一个反应减去第二个反应，可得WO 2(s) WO2(g)，则ΔH＝＋66.0 kJ/mol－(－137.9 kJ/mol)＝＋203.9 kJ/mol。

(5)该反应为可逆反应，I2可以循环使用，a对；WI4在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上，从而延长灯管寿命，b对、c错；温度升高，正逆反应速率都增大，d错。