2023年高考真题变式分类汇编：化学反应速率与化学平衡的综合应用2
一、选择题
1．（2021·浙江）一定温度下：在 的四氯化碳溶液( )中发生分解反应： 。在不同时刻测量放出的 体积，换算成 浓度如下表：
0 600 1200 1710 2220 2820 x
1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
下列说法正确的是（ ）
A． ，生成 的平均速率为
B．反应 时，放出的 体积为 (标准状况)
C．反应达到平衡时，
D．推测上表中的x为3930
【答案】D
【知识点】化学反应速率；化学平衡状态的判断；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A. ，五氧化二氮的速率为= ,因此 生成 的平均速率为.故A不符合题意
B. 反应 时，五氧化二氮的变化量为(1.4-0.35)mol/L=1.05mol/L,氧气的物质的量为五氧化二氮物质的量的一半，故为1.05mol/Lx0.1Lx=0.0525mol，标况下的体积为0.0525molx22.4L/mol=1.176L，故B不符合题意
C.反应平衡时， ，故C不符合题意
D.由表格分析，600-1710s内，经过1110s浓度变为原来的一半，因此再次变为1半时时间也是1110s，故D符合题意
故答案为：D
【分析】A.根据数据计算出五氧化二氮的速率，根据化学计量系数之比计算出二氧化氮的速率
B.根据时间计算出五氧化二氮的变化量，在集合方程式计算出氧气
C.平衡时，某物质的正逆速率相等
D.找出浓度变化一半的时间即可
2．（2022·辽宁模拟）利用可消除污染，反应原理为，在10L密闭容器中分别加入和，测得不同温度下随时间变化的有关实验数据见下表。
组别 温度/K 时间/min 物质的量/mol 0 10 20 40 50
① 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10
② 0.50 0.30 0.18 M 0.15
下列说法不正确的是（ ）
A．该反应为放热反应
B．组别①中0~10min内，的平均反应速率为
C．若组别②改为恒压装置，则M值一定大于0.15
D．当有1molC-H键断裂同时有1molO-H键断裂，则达到平衡状态
【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．由表中数据可知，T2下反应速率大于T1，故T2高于T1，平衡时甲烷的物质的量是T2大于T1，即升高温度，平衡逆向移动，故该反应为放热反应，A项不符合题意；
B．由表中数据可知，组别①中0~10min内，
的平均反应速率为
=0.003
，B项不符合题意；
C．分析反应可知
正反应是一个气体体积增大的方向，若组别②改为恒压装置，相当于增大体积，减小压强，平衡正向移动，则M值一定小于0.15，C项符合题意；
D．当有1molC-H键断裂表示正反应，同时有1molO-H键断裂表示逆反应，则表示达到平衡状态，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据温度越高，速率越快，平衡时间越短即可反应是吸热
B.根据数据计算即可计算出速率
C.恒压，增大体积，相当于减压，平衡正向移动
D.根据平衡的条件进行判断即可
3．（2022·铁岭模拟）某实验团队研究合成氨在不同条件下进行反应，平衡时氨气的含量与起始氢氮比之间的关系如下图。下列说法正确的是（ ）
A．<420℃
B．b点时的转化率：
C．a、b、c、d四点对应的平衡常数由大到小的顺序为
D．工业合成氨一般以α-铁触媒为催化剂，400~500℃下反应，选取该温度的主要原因是氨的平衡产率更高
【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．已知合成氨的反应N2+3H22NH3是一个放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NH3的百分含量减小，由曲线①④可知，
＞420℃，A不符合题意；
B．由图可知，b点时n(H2)/n(N2)=3，故平衡的转化率：
，B不符合题意；
C．已知合成氨的反应N2+3H22NH3是一个放热反应，升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，温度不变，平衡常数不变，由A项分析可知，T0＞420℃，故a、b、c、d四点对应的平衡常数由大到小的顺序为
，C符合题意；
D．催化剂不能使化学平衡发生移动，故工业合成氨一般以α-铁触媒为催化剂，400~500℃下反应，选取该温度的主要原因不是氨的平衡产率更高，而是该温度下催化剂的活性最强，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.合成氨的反应是放热反应，a、d曲线压强相同，d平衡时氨气的含量比a低，说明
T0>420℃；
B.由图可知，b点时n(H2)/n(N2)=3，等于化学计量系数比，故平衡的转化率：；
C.平衡常数只与温度有关，正反应放热，温度升高，平衡常数减小；
D.催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，不影响化学平衡。
4．（2021高三上·黄浦月考）在某一恒温容积可变的密闭容器中发生反应：A(g)+B(g)2C(g)。反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．0~t2时，v正>v逆
B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加入C
C．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数KⅠⅡ
【答案】B
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．在t1~t2时间段内，v逆保持不变，说明达到平衡，v正=v逆，故A不符合题意；
B．t2时刻v逆突然增大，且达到平衡时v逆和t1~t2时间段内速率相等，说明改变的条件向密闭容器中加入C，由于是等体积气体的反应，容器体积发生了变化，故平衡未发生移动，故B符合题意；
C．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，由于等体反应及平衡速率没有发生变化，说明A的体积分数Ⅰ=Ⅱ，故C不符合题意；
D．平衡常数只与温度有关，根据题目中温度恒定，说明Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数KⅠ=KⅡ，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、0~t2时，反应处于平衡状态，正逆反应速率相等；
B、t2时，逆反应速率加快，结合反应速率的影响因素分析；
C、反应前后气体分子数不变，增加C的浓度，平衡逆向移动，但各物质的体积分数不变；
D、平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变；
5．（2022·温州模拟）一定条件下，向一带活塞、有钒触媒的密闭容器中充入和，发生反应： ，则下列说法正确的是（ ）
A．该反应的逆方向低温自发
B．若容器绝热，则化学反应速率会越来越快
C．保持温度不变，达到平衡后，充入，的转化率将减小
D．不变，则该可逆反应已达到平衡状态
【答案】C
【知识点】化学反应速率；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．该反应逆反应为吸热、气体体积增大的反应，〉0，〉0，高温时自发进行，故A不符合题意；
B．该反应为放热反应，若容器绝热，则化学反应速率会先减小后增大，故B不符合题意；
C．保持温度不变，达到平衡后，充入，密闭容器带有活塞，则容器体积变大，容器内各气体浓度变小，平衡逆向移动，的转化率变小，故C符合题意；
D．起始加入=2：1，反应中=2：1，故始终等于2：1，不能判定可逆反应达到平衡，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据即可判断
B.容器绝热，反应放热，速率先减小再增大
C.温度不变，加入氮气，导致体积增大，浓度减小平衡逆向移动
D.给出的量的比值与化学计量系数之比相等，始终都是不变
6．（2021·喀什模拟）在373K时，把0.5molN2O4气通入体积为5L的恒容真空密闭容器中立即出现红棕色，反应进行到2s时，NO2的浓度为0.02mol/L，在60s时体系达到平衡，此时容器内压强为开始压强的1.6倍。下列说法正确的是（ ）
A．前2svN2O4=0.01mol/L·s
B．2s时体系内压强为开始时的1.1倍
C．平衡时体系内含N2O40.25mol
D．平衡时若压缩容器体积可提高N2O4的转化率
【答案】B
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.2秒时NO2的浓度为0.02mol/L，则转化的N2O4的浓度为0.01mol/L，则前2秒以N2O4的浓度变化表示的平均反应速度为：，故A不符合题意；
B.2秒时NO2的物质的量为5L×0.02mol/L=0.1mol，由N2O42NO2可知消耗的N2O4为0.05mol，故2s时N2O4的物质的量为0.5mol-0.05mol=0.45mol，反应前后的物质的量之比等于压强之比，则在2秒时体系内的压强为开始时的(0.1mol+0.45mol)/0.5mol=1.1倍，故B符合题意；
C．设转化的N2O4的物质的量为x，则平衡时N2O4的物质的量为0.5mol-x，NO2的物质的量为2x，由平衡时容器内压强为开始时的1.6倍，则=1.6，解得x=0.3mol，平衡时N2O4的物质的量为0.5-0.3=0.2mol，故C不符合题意；
D．由N2O42NO2，压缩容器体积即增大压强，平衡逆向移动，N2O4的转化率降低，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据计算；
B.压强之比等于物质的量之比；
C. 平衡时体系内N2O4的物质的量=起始量-反应量；
D.增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动。
7．（2021·湖北模拟）利用CO生产甲醇的反应为2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g).在密闭容器中按物质的量之比为2：1充入H2和CO，测得平衡混合物中CH，OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。
已知：①v正=k正·x(CO)·x2(H2)，v逆=k逆·x(CH3OH)，其中v正、逆为正、逆反应速率，k正、k逆·为速率常数，x为各组分的体积分数。
②K，为以分压表示的平衡常数，气体分压=气体总压x体积分数
下列相关说法错误的是（ ）
A．该反应的ΔH<0
B．B点与C点的平衡常数关系为KB=Kc
C．增大体系压强，k正-k逆·的值将增大
D．C点对应的平衡常数
【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．从图像上可以看出温度越高，甲醇的体积分数越小，说明升温，平衡逆向移动，该反应的ΔH<0，A项不符合题意；
B．B点与C点温度相同，平衡常数不变，B项不符合题意；
C．速率常数只与温度有关，温度不变，k正，k逆都不变，k正-k逆的值也不变，C项符合题意；
D．C点时，甲醇的体积分数是50%，则列三段式： ，甲醇的体积分数 ，x=0.75mol，平衡常数 ，D项不符合题意；
故答案为C。
【分析】A.根据温度越高，甲醇的含量越低即可判断正反应的热效应
B.温度相同，平衡常数相等
C.温度不变，常数不变
D.根据C点的数据即可三行式进行计算出平衡时的物质的量，即可计算出平衡分压计算出平衡常数
8．（2021·宁波模拟）在温度T1和T2时，分别将0.50 mol A和1.2 mol B充入体积为3 L的恒容密闭容器中，发生如下反应：A(g)+2B(g) 2C(g)+D(g)，测得n(A)随时间变化数据如下表，下列说法正确的是（ ）
温度 时间/min 0 10 20 40 50
T1 n(A)/mol 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10
T2 n(A)/mol 0.50 0.30 0.18 …… 0.15
A．温度：T1>T2
B．反应达到平衡状态时，容器内压强不再发生变化
C．在温度T1时，0~10 min用B表示的平均反应速率为0.005mol/(L·min)
D．保持其他条件不变，缩小反应容器体积，逆反应速率增大，正反应速率减小
【答案】B
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．分析题干表格数据可知，T2温度下A的物质的量减小的更快，即T2温度下反应速率较快，故T1＜T2，A不符合题意；
B．分析反应A(g)+2B(g) 2C(g)+D(g)可知该反应前后气体的体积没有发生改变，故容器的压强始终不变，故反应达到平衡状态，容器内压强当然不再发生变化，B符合题意；
C．在温度T1时，0~10 min用B表示的平均反应速率为 ，C不符合题意；
D．保持其他条件不变，缩小反应容器体积，反应物生成物的浓度均增大，故逆反应速率增大，正反应速率也增大，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.考查的是温度对速率的影响，根据相同时间内A的变化量，即可判断温度的大小
B.考查的是压强对平衡的影响，反应前后体积都不变
C.根据数据计算出A的速率，结合化学计量系数之比即可求出B的速率
D.条件改变时，正反速率同时改变
9．（2021·信阳模拟）常压下羰基化法精炼镍的原理为 。 时，该反应的平衡常数 。
已知： 的沸点为 ，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与 反应转化成气态 ；
第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至 制得高纯镍。
下列判断正确的是( )
A． 是离子化合物
B．第一阶段，反应体系的温度应控制在 以上，以达到气化分离的目的
C．反应达到平衡状态以后，保持体积不变通入 ，平衡正向移动，反应的平衡常数增大
D．第二阶段，可以通过增大压强来提高 分解率
【答案】B
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用；物质的分离与提纯
【解析】【解答】A． 的沸点为 ，沸点较低是共价化合物，A不符合题意；
B． 的沸点为 ，温度应控制在 以上，可以达到气化分离的目的，B符合题意；
C．保持体积不变通入 ，平衡正向移动，温度不变平衡常数不变，C不符合题意；
D．第二阶段的目的是平衡向左移动提高 分解率，增大压强平衡右移，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.沸点低，不符合离子化合物的要求
B.温度控制在43℃可以控制产物的状态
C.平衡常数和温度有关
D.通过减压来提高分解率
10．（2021·汕头模拟）二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用 CO2的热点研究领域，对节能减排有重要意义。已知反应：6H2(g)＋2CO2(g) CH2=CH2(g)＋4H2O(g)，温度对 CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．正反应为放热反应
B．化学平衡常数：KM＞KN
C．当温度高于 250 ℃时，催化剂的催化效率降低是因为平衡逆向移动引起的
D．若初始投料比 n(H2)∶n(CO2)=3∶1，则图中 M 点的乙烯体积分数约为 7.7%
【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．由图示知，随着温度的升高，CO2平衡转化率下降，说明温度升高，平衡逆向移动，故逆向为吸热反应，正向为放热反应，A不符合题意；
B．升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故KM＞KN，B不符合题意；
C．温度高于250℃时，催化剂催化效率下降，是因为温度升高使催化剂活性下降，而不是平衡移动的原因，C符合题意；
D．由图示知，点M的CO2平衡转化率为50%，设H2起始为3 mol，CO2为1 mol，列三段式如下： ，
则平衡时乙烯的体积分数= ，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据温度和转化率的变化关系，确定正反应的放热和吸热问题
B.根据温度的变化确定平衡的移动，即可判断温度与平衡常数的关系
C.催化剂的活性和温度有关
D.利用三行式结合数据计算即可
11．（2021·揭阳模拟）用 代替 与燃料 反应是一种清洁的新型燃烧技术，发生如下反应：
①
②
③
下列说法正确的是( )
A．①和②是主反应，反应③是副反应
B．反应③达到平衡后压缩容器体积，再次平衡时平衡常数增大
C．反应②达到平衡后充入适量 ，再次平衡时 的物质的量增大
D． 的反应热
【答案】D
【知识点】化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．由题意可知该技术为清洁的新型燃烧技术，则反应①应为主反应，反应②中有毒气体二氧化硫生成，故A不符合题意；
B．平衡常数只受温度影响，温度不变K不变，因此改变体积K不变，故B不符合题意；
C．硫酸钙为固体，增加固体物质的量，对平衡无影响，故C不符合题意；
D．由盖斯定律可知： 可由4×①-②得到， ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.①不会产生污染性气体故为主要反应
B.平衡常数影响因素和压强无关
C.平衡的影响因素不是固体的量
12．（2020·北京模拟）向某恒容密闭容器中加入1.6 mol L-1的NO2后，会发生如下反应：2NO2(g) N2O4(g) △H =-56.9kJ mol-1。其中N2O4的物质的量浓度随时间的变化如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．升高温度，60s后容器中混合气体颜色加深
B．0-60s内，NO2的转化率为75%
C．0-60s内，v(NO2)=0.02mol L-1 s-1
D．a、b两时刻生成NO2的速率v(a)>v(b)
【答案】D
【知识点】化学平衡移动原理；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】A. 放热反应，温度升高，平衡逆向移动，二氧化氮的量增加，颜色变深，A不符合题意；
B. 设容器体积为V，0-60s内，生成N2O4的物质的量为0.6Vmol，则消耗的NO2的物质的量为1.2Vmol，NO2的转化率为 =75%，B不符合题意；
C. 根据图中信息可知，从反应开始到刚达到平衡时间段内 =0.01 mol L 1 s 1，则v(NO2)=2 v(N2O4)=2×0.01 mol L 1 s 1=0.02mol L 1 s 1 ，C不符合题意；
D. 随着反应的进行，消耗的NO2的浓度越来越小，生成NO2的速率即逆反应速率越来越大，因此a、b两时刻生成NO2的速率：v(a)
【分析】根据图象可得，该反应60s时反应达到平衡状态，平衡时，N2O4的浓度为0.6 mol/L，则
2NO2（g） N2O4（g）
开始（mol/L） 1.6 0
转化（mol/L） 1.2 0.6
60s （mol/L） 0.4 0.6
结合温度对平衡的影响以及相关计算公式解答该题。
13．（2020·西城模拟）CH4—CO2催化重整可以得到合成气（CO和H2），有利于减小温室效应，其主要反应为CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH＝+247 kJ·mol 1，同时存在以下反应：积碳反应：CH4(g) C(s) +2H2(g) ΔH＝+75 kJ·mol 1；消碳反应：CO2(g) +C(s) 2CO(g) ΔH＝+172 kJ·mol 1，积碳会影响催化剂的活性，一定时间内积碳量和反应温度的关系如下图。
下列说法正确的是（ ）
A．高压利于提高CH4的平衡转化率并减少积碳
B．增大CO2与CH4的物质的量之比有助于减少积碳
C．温度高于600℃，积碳反应的化学反应速率减慢，消碳反应的化学反应速率加快，积碳量减少
D．升高温度，积碳反应的化学平衡常数K减小，消碳反应的K增大
【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)和CH4(g) C(s)+2H2(g)，正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，可减少积碳，但CH4的平衡转化率降低，A不符合题意；
B．假设CH4的物质的量不变，增大CO2的物质的量，CO2与CH4的物质的量之比增大，对于反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)平衡正向移动，CH4的浓度减小，对于积碳反应：CH4(g) C(s) +2H2(g)，由于甲烷浓度减小，平衡逆向移动，碳含量减少；增大CO2的物质的量，对于消碳反应：CO2(g) +C(s) 2CO(g)，平衡正向移动，碳含量也减少，综上分析，增大CO2与CH4的物质的量之比，有助于减少积碳，B符合题意；
C．根据图像，温度高于600℃，积碳量减少，但温度升高，存在的反应体系中反应速率都加快，C不符合题意；
D．平衡常数只与温度有关，积碳反应和消碳反应都是吸热反应，升高温度，平衡向吸热的方向移动，即向正向移动，两个反应的平衡常数K都增大，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A．增大压强甲烷平衡向着逆向移动，甲烷的转化率减小；
B．增大二氧化碳的浓度，甲烷的转化率增大，且使消碳反应正向进行，不利于积碳反应；
C．升高温度，反应速率都增大；
D．积碳反应和消碳反应都是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数都增大。
14．（2020·柯桥模拟）反应 2A B＋D 在四种不同条件下进行，B、D 起始浓度为零，A 的浓度(mol L—1)随反应时间（min）的变化情况如下表：
下列说法正确的是（ ）
A．在实验 1，反应在 10 至 20 分钟时间内物质 A 的平均速率为 0.013mol/(L min)
B．在实验 2，A 的初始浓度 C2＞1.0mol L-1
C．设实验 3 的反应速率为 v3，实验 1 的反应速率为 v1，则 v3< v1
D．实验 4 中，该反应在 30min 后才达到平衡状态
【答案】A
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．在实验1中，反应在10至20min时间内平均速率为v= ==0.013 mol/(L min)，A符合题意；
B．实验1和实验2达到平衡时A的浓度不再改变且相等，说明实验2与实验1其他条件完全相同，实验1与实验2中A的初始浓度应相等，起始浓度c2=1.0mol/L，B不符合题意；
C．在实验1中，反应在10至20min时间内平均速率为v= ==0.013 mol/(L min)，在实验3中，反应在10至20min时间内平均速率为v= ==0.017mol/(L min)，故v3＞v1，C不符合题意；
D．实验4中，该反应平衡时A的浓度为0.20mol L-1，则在20min~30min可能已经达到平衡状态，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】A．根据v=计算；
B．实验1和实验2进行对比可知，实验1和2起始浓度相同；
C．计算两者反应速率进行比较可得；
D．根据实验4中数据，实验4在20min~30min可能已经达到平衡状态。
15．（2020·绍兴模拟）在100℃时，容积为5L的真空密闭容器中加入一定量的N2O4，容器内N2O4和NO2的物质的量变化如下表所示：
时间/s 0 2 10 30 60 90
n(N2O4)/mol 0.3 0.25 0.15 0.125 b 0.12
n(NO2)/mol 0 0.1 a 0.35 0.36 0.36
下列说法正确的是（ ）
A．10s时，以NO2浓度变化表示的该反应速率为0.006mol L -1 s-1
B．该温度下反应2(NO2g) N2O4(g)的平衡常数K=0.216
C．35s时容器内压强为反应前的1.6倍
D．其它条件不变，90s后向容器中再加入0.3molNO2建立新平衡时，与原平衡时比较，气体平均相对分子质量增大
【答案】D
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.10s内，以NO2浓度变化表示的该反应平均速率为0.006mol·L-1·s-1，10s时为瞬时速率，小于0.006mol·L-1·s-1，故A不符合题意；
B．根据分析，60s时反应达到平衡，平衡时，N2O4为0.12mol，NO2为0.36mol，容积为5L，该温度下反应2NO2(g) N2O4(g)的平衡常数K= =4.63，故B不符合题意；
C.35s时若反应体系达到平衡状态，根据气体的物质的量之比等于压强之比，则 =1.6，但根据题中表格数据，35s时容器可能不一定平衡，压强不一定是反应前的1.6倍，故C不符合题意；
D．其它条件不变，90s后向容器中再加入0.3molNO2，因为容器体积不变，充入NO2或N2O4越多，N2O4的体积分数越大，建立新平衡时，与原平衡时比较，气体平均相对分子质量增大，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据表格数据分析，60s时反应已经达到平衡，则b=0.12mol，根据反应N2O4(g) 2NO2(g)，10s时，N2O4物质的量的变化量=0.3mol-0.15mol=0.15mol，变化的物质的量之比等于化学计量数之比，则a=0.3mol，据此分析解答。
16．（2020·西安模拟）工业上常用铁碳混合物处理含Cu2+废水获得金属铜。当保持铁屑和活性炭总质量不变时，测得废水中Cu2+浓度在不同铁碳质量比(x)条件下随时间变化的曲线如下图所示。
下列推论不合理的是（ ）
A．活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用
B．铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池，铁为负极
C．增大铁碳混合物中铁碳比(x)，一定会提高废水中Cu2+的去除速率
D．利用铁碳混合物回收含Cu2+废水中铜的反应原理：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.活性炭具有许多细小微孔，且表面积巨大，具有很强的吸附能力，由图像可知，Cu2+在纯活性炭中浓度减小，表明活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用，故不选A项；
B.铁屑和活性炭在溶液中形成微电池，其中铁具有较强的还原性，易失去电子形成Fe2+，发生氧化反应，因此铁作负极，故不选B项；
C.由图像可知，随着铁碳混合物中铁含量的增加至x=2:1，Cu2+的去除速率逐渐增加；但当铁碳混合物变为纯铁屑时，Cu2+的去除速率降低。当铁碳混合物中铁的含量过大时，正极材料比例降低，铁碳在废液中形成的微电池数量减少，Cu2+的去除速率会降低，因此增大铁碳混合物中铁碳比（x），不一定会提高废水中Cu2+的去除速率，故选C项；
D.在铁碳微电池中，碳所在电极发生还原反应，Cu2+得到电子生成铜单质；因此该微电池的总反应方程式为Fe+Cu2+＝Fe2++Cu，故不选D项。
故答案为：C。
【分析】A、由图可知纯的活性炭铜离子的浓度减小；
B、铁与活性炭形成原电池，铁比炭活泼；
C、由图可知纯铁时去除铜离子的速率，没铁碳比为2：1时的速率快；
D、利用铁碳混合物回收含Cu2+废水中铜的反应原理是铁与铜离子发生自发的氧化还原反应。
17．（2020·吕梁模拟）已知反应 ，不同温度下，容器中 浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．
B． 点的正反应速率大于 点的逆反应速率
C． 点的反应速率小于 点的反应速率
D． 点时 的浓度为
【答案】B
【知识点】化学反应速率；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．温度越高化学反应速率越快，单位时间内反应物浓度减少越多，则 ，A不符合题意；
B．a点、b点反应一直在正向进行，故υ(正)>υ(逆)，a点反应物浓度大于b点，故a点正反应速率大于b点，B符合题意；
C．温度越高化学反应速率越快，且a点反应物浓度大于c点，因此a点反应速率大于c点反应速率，C不符合题意；
D．b点时 浓度由1.5 mol·L－1减小到0.6 mol·L－1，减少了0.9 mol·L－1，因此生成 的浓度0.45 mol·L－1，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据温度越高速率越快进行判断
B.根据图示反应向正反应进行即可判断
C.温度高速率快即可判断
D.根据b点的数据即可计算
二、多选题
18．（2020高二上·荆州期末）如图表示的是可逆反应A＋2B 2C＋3D的化学反应速率随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况，由此可推断出 （ ）
A．该反应的正反应是吸热反应
B．若A,B是气体，则D一定是纯液体或固体
C．该反应的平衡常数始终没变
D．A的转化率最终增大
【答案】B,D
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.由图像可知，降低温度后，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，因此正反应为放热反应，A不符合题意；
B.由图像可知，增大压强后，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，而增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，因此正反应为气体分子数减小的反应，若A、B都是气体，则D一定是纯液体或固体，B符合题意；
C.由于外界条件的改变有“降低温度”，温度变化引起的平衡移动，会使得平衡常数发生变化，C不符合题意；
D.降温或加压过程中，平衡都正向移动，因此A的转化率都增大，D不符合题意；
故答案为：BD
【分析】此题是对反应速率和平衡移动影响因素的分析，结合温度、浓度、压强、催化剂对反应速率和平衡移动的影响进行分析。
19．（2018高二下·宿迁期末）一定温度下，在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中，充入一定量的A和B分别发生下列反应：3A(g)+B(g) 2C(g)+D(g)+E(s)，下列说法正确的是（ ）
容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
A B A B
容器Ⅰ 300 3 1 0.8
容器Ⅱ 300 6 2
容器Ⅲ 240 3 1 0.4
A．该反应正反应为吸热反应
B．反应达到平衡后加入2molE，A的转化率减小
C．容器Ⅱ达到平衡时B的转化率比容器I大
D．240℃ 时，该反应的平衡常数K＝1.25
【答案】C,D
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】A.容器I 和容器III 比较可以知道,起始量相同，平衡量Ⅰ 中B的物质的量大于容器III中B的物质的量，说明温度越低平衡正向进行，正反应为放热反应，该反应正反应为放热反应，A不符合题意；
B.反应达到平衡后加入2molE，E为固体，改变E的量不影响平衡，A的转化率不变，B不符合题意
C.容器Ⅰ、容器II在相同温度下反应，容器II浓度较大，压强较大，由方程式可以知道增大压强平衡正向移动，所以容器II达到平衡时B的转化率比容器I大，C符合题意；
D.由表格中数据可以知道，
3A(g)+ B(g) 2C(g)+ D(g)+E(s)
起始（mol/L） 3 1 0 0
转化（mol/L） 1.8 0.6 1.2 0.6
平衡（mol/L） 1.2 0.4 1.2 0.6
K= =1.25 ，D符合题意；
故答案为：CD
【分析】A.结合温度对平衡移动的影响分析；
B.E为固体，改变固体的用量不影响平衡移动；
C.结合温度对平衡移动的影响分析；
D.根据平衡三段式和平衡常数的表达式进行计算；
20．（2018高二上·江苏期末）一定温度下，在三个等体积的恒容密闭容器中，反应2CO2(g)＋6H2(g) C2H5OH(g)＋3H2O(g)达平衡，下列说法正确的是（ ）
容器 温度/K 物质的起始浓度(mol/L) 物质的平衡浓度(mol/L)
CO2(g) H2(g) C2H5OH(g) H2O(g) C2H5OH(g)
甲 500 0.20 0.60 0 0 0.083
乙 500 0.40 1.20 0 0
丙 600 0 0 0.10 0.30 0.039
A．该反应正反应为吸热反应
B．达平衡时，容器甲中的逆反应速率比容器乙中的小
C．达平衡时，转化率：α(CO2 ,甲)＋α(C2H5OH ,丙)＞1
D．达平衡时，甲、乙容器内：2c(CO2 ,甲)＜c(CO2 ,乙)
【答案】B,C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A、丙和甲比较，将丙中的生成物按照“一边倒”的方法转化为反应物，温度相同时，甲和丙构成等效平衡，平衡时乙醇的浓度应相等，现在丙在甲的基础上升温，乙醇的浓度降低，平衡逆向移动，可知逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，A错误；
B、甲中反应物的浓度小于乙中反应物的浓度，所以甲乙达到平衡时，甲中的速率小于乙中的速率，故容器甲中的逆反应速率比容器乙中的小，B正确；
C、α(CO2，甲)＝0.083×2÷0.2×100% =83%，α(C2H5OH，丙)=（ 0.10-0.039）÷0.1×100%=61%，α(CO2，甲)＋α(C2H5OH，丙)=144%＞1，
C正确；
D、乙中起始投料是甲中的2倍，如果容器体积可以变化，则甲乙是等效平衡，乙中CO2的浓度与甲中CO2的浓度相等，现在两个容器的体积相等，故可将乙容器的体积缩小一半，假设平衡不移动，则乙中CO2的浓度扩大一倍，即乙中CO2的浓度是甲中CO2浓度的2倍，但缩小体积，平衡将正向移动，所以乙中CO2的浓度小于甲中CO2浓度的2倍，故2c(CO2，甲)>c(CO2 ，乙)，D错误。正确答案为BC。
【分析】A、比较甲丙，温度升高，反应逆向移动，正反应为放热反应
D、体积相等，浓度增大相当于增大压强。压强增大，反应正向移动。
21．（2017高二上·六安期末）一定温度下，在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH（g） CH3OCH3（g）+H2O（g）
容器编号 温度（℃） 起始物质的量（mol） 平衡物质的量（mol）
CH3OH（g） CH3OCH3（g） H2O
Ⅰ 387 0.20 0.080 0.080
Ⅱ 387 0.40
Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090
下列说法正确的是（ ）
A．该反应的正反应为放热反应
B．达到平衡时，容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小
C．容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D．若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol，则反应将向正反应方向进行
【答案】A,D
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】解：A．容器Ⅰ中平衡时c（CH3OCH3）=c（H2O）= =0.080mol/L，c（CH3OH）= =0.04mol/L，容器Ⅰ中化学平衡常数K1= =4，容器Ⅲ中平衡时c（CH3OCH3）=c（H2O）= =0.090mol/L，c（CH3OH）= =0.02mol/L，化学平衡常数K2= =20.25＞4，所以降低温度，化学平衡常数增大，反应向正反应方向移动，则正反应是放热反应，故A正确；
B．恒容条件下，容器Ⅱ相当于在容器Ⅰ的基础上加压，但由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，因此平衡不移动，所以容器Ⅰ中的CH3OH体积分数和容器Ⅱ中的相等，故B错误；
C．容器Ⅰ中的温度比容器III的温度高，温度越高反应速率越快，达到平衡所需时间越短，故C错误；
D．c（CH3OH）=0.1mol/L、c（CH3OCH3 ）=0.15mol/L、c（H2O）=0.10mol/L，浓度商= =1.5＜4，平衡向正反应方向移动，故D正确；
故选AD．
【分析】A．根据温度与化学平衡常数的关系确定反应热；
B．该反应是反应前后气体体积不变的反应，温度相同，化学平衡常数相同，反应物的转化率相同；
C．温度越高，反应速率越大，反应时间越短；
D．根据化学平衡常数与浓度商的相对大小判断反应方向，如果浓度商小于平衡常数，则平衡向正反应方向进行．
三、非选择题
22．（2021·天津）CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2，S8受热分解成气态S2，发生反应 ，回答下列问题：
（1）CH4的电子式为 ，CS2分子的立体构型为 。
（2）某温度下，若S8完全分解成气态S2。在恒温密闭容器中，S2与CH4物质的量比为2∶1时开始反应。
①当CS2的体积分数为10%时，CH4的转化率为 。
②当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是 (填序号)。
a．气体密度b．气体总压c．CH4与S2体积比d．CS2的体积分数
（3）一定条件下，CH4与S2反应中CH4的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。据图分析，生成CS2的反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。工业上通常采用在600～650℃的条件下进行此反应，不采用低于600℃的原因是 。
（4）用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的H2S转化为单后硫S，可实现废物利用，保护环境，写出其中一个反应的化学方程式 。
【答案】（1）；直线形
（2）30%；d
（3）放热；600℃时甲烷平衡转化率高达99%，低于600℃时，S2浓度明显偏小，且反应速率慢
（4） 、 、 写出任意一个
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】（1）CH4的电子式为： ；CS2和二氧化碳是等电子体故其立体构型为：直线型；
（2）①在恒温密闭容器中，S2与CH4物质的量比为2∶1时开始反应，
CS2的体积分数为10%，即 ，解得x=0.3a，则CH4的转化率为 30%。
②a.恒容容器，质量不变，故密度一直不变，故密度不变不一定平衡，不选；b.反应前后气体的物质的量不变，故压强也一直不变，故压强不变一定平衡，不选；c.CH4与S2体积比一直为1：2，故不一定平衡，不选；d.CS2的体积分数说明反应已经达到了平衡，选；
故答案为：d。
（3）由图可知，随温度升高，甲烷的转化率降低，故反应为放热反应。工业上通常采用在600～650℃的条件下进行此反应，不采用低于600℃的原因是600℃时甲烷平衡转化率高达99%，低于600℃时，S2浓度明显偏小，且反应速率慢。
（4）用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的H2S转化为单后硫S)发生的化学反应方程式为 、 、 写出任意一个。
【分析】（1）甲烷分子中C原子和每个H原子共用一对电子；CS2分子的结构与CO2相似，为直线型
（2）①根据三段式计算转化率；
②根据变化量不再可变能说明反应达到平衡判断；
（3）随温度升高，甲烷的转化率降低，说明该反应为放热反应，工业上的制备反应既要考虑反应物的转化率，还要考虑温度对反应速率的影响；
（4）根据O2、SO2和NOx等有氧化性，可将H2S氧化为S，根据氧化还原反应得失电子守恒配平。
23．（2021·山东）2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：
反应Ⅰ： +CH3OH
△H1
反应Ⅱ： +CH3OH
△H2
反应Ⅲ： △H3
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是 (用系统命名法命名)；
的数值范围是 (填标号)。
A．<-1 B．-1～0 C.0～1 D．>1
（2）为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中B的物质的量为 mol，反应Ⅰ的平衡常数Kx1= 。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将 (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH)= 。
（3）为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为 (填“X”或“Y”)；t=100s时，反应Ⅲ的正反应速率v正 逆反应速率v逆(填“＞”“＜”或“=)。
【答案】（1）2-甲基-2-丁烯；D
（2）0.9α；；逆向移动；1：10
（3）X；＜
【知识点】反应热和焓变；化学平衡常数；化学平衡转化过程中的变化曲线；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1）由平衡常数K与温度的变化关系曲线图可知，反应I，II，III的平衡常数的自然对数与温度成反比，说明温度越高，反应平衡常数越小，说明反应是放热，相同温度下，自然对数数值越大，说明平衡常数越大，此时物质具有的能量越高，所以A的总量高于B的总能量，因此B比较稳定，B的系统命名为 2-甲基-2-丁烯 ，根据盖斯定律即可判断 ＜0，即可得出 ＞1，故正确答案是： 2-甲基-2-丁烯 、D
（2）向反应容器中加入1molTAME，温度控制在353K，TAME的转化率为 α ，可以计算出平衡时的n(TAME)=(1-α)mol，n(A)+n（B）=α=n(CH3OH)，反应III的平衡常 数Kx3 = = =9，得出n(A)=0.9α， n(B)=0.1α，此时反应Ⅰ的平衡常数Kx1 = = = ， 同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释 ，浓度变小，平衡逆向移动，温度不变，平衡常数不变， A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH) =1：10，故正确答案： 0.9α 、 、 逆向移动 、 1：10
（3）温度不变，平衡时浓度比值不变，故 = =9，有曲线可以得到，平衡浓度曲线X的浓度高于曲线Y的浓度，B表示是X曲线，由曲线的趣趋势t=100s时， =10.2＞9，平衡逆向移动，因此正速率小于逆速率，故正确答案是： X 、 ＜
【分析】（1）根据图像变化的趋势，具有的能量越高，相同温度下的K越大即可判断，根据盖斯定律即可计算出焓变的大小关系
（2）根据给出的数据利用反应III的常数计算出平衡时各物质的物质的量，即可计算出K1，稀释浓度，平衡逆向移动，温度不变，平衡时浓度之比是定值
（3）根据图像进行判断，同时计算出浓度商与平衡常数对比即可判断
24．（2021·浙江）含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答：
（1）实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量 ： 。判断该反应的自发性并说明理由 。
（2）已知 。 时，在一恒容密闭反应器中充入一定量的 和 ，当反应达到平衡后测得 、 和 的浓度分别为 、 和 。
①该温度下反应的平衡常数为 。
②平衡时 的转化率为 。
（3）工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
①下列说法正确的是 。
A．须采用高温高压的反应条件使 氧化为
B．进入接触室之前的气流无需净化处理
C．通入过量的空气可以提高含硫矿石和 的转化率
D．在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收 以提高吸收速率
②接触室结构如图1所示，其中1~4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是 。
A． B． C． D． E. F. G.
③对于放热的可逆反应，某一给定转化率下，最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在图3中画出反应 的转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图(标明曲线Ⅰ、Ⅱ) 。
（4）一定条件下，在 溶液体系中，检测得到pH-时间振荡曲线如图4，同时观察到体系由澄清→浑浊→澄清的周期性变化。可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程，请补充其中的2个离子方程式。
Ⅰ.
Ⅱ.① ；
Ⅲ. ；
Ⅳ.② 。
【答案】（1）不同温度下都能自发，是因为
（2）；
（3）C；BDF；
（4）；
【知识点】反应热和焓变；化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）实验室 中铜与浓硫酸的反应制备少量的二氧化硫反应为 ，焓变小于0，熵变大于0.根据＜0.判断自发反应，故正确答案是 ：不同温度下都能自发，是因为
（2）① 根据方程式 以及给出的数据计算出平衡常数K===
②二氧化硫平衡转化率为X100%==88%
（3）①A.在常压下，二氧化硫催化氧化三氧化硫的反应中，其实二氧化硫的转化率已经很高，工业上采用采用高压的反应条件，可以提高转化率，故A不符合题意
B.进入接触室之前的气流中含有降低催化剂活性的物质，需要进行处理易防止降低催化剂的活性， 故B不符合题意
C.通入过量的空气可以增大氧气的浓度，可以使含硫矿石充分反应，是平衡向右移动，因此可以提高含硫矿石的转化率和二氧化硫的转化率，故C符合题意
D.三氧化硫与水的反应是放出大量的热，在吸收塔中若采用水或者稀硫酸吸收三氧化硫反应放出的热量会使硫酸形成酸雾导致吸收三氧化硫的吸收率减小，因此在吸收塔中不宜采用稀硫酸吸收三氧化硫，故D不符合题意
②热交换主要是能量的交换，交换时反应物和催化剂不接触，温度降低，化学反应速率降低，但是转化率几乎不变，热交换的过程是a4-b3，a3-b2，a2-b1，正确答案是：BDF
③最是温度曲线是反应平衡时的转化率曲线，不同的最适合温度转化率不同，但是温度升高，转化率降低，当温度高于最适合温度后，催化剂的活性降低，会低于平衡时的转化率，因此 的转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图 ；
（4） 定条件下，在 溶液体系中，检测得到pH-时间振荡曲线如图4，同时观察到体系由澄清→浑浊→澄清的周期性变化 ， ，此时溶液是显碱性，然后过氧化氢将硫氢根离子氧化为硫酸根离子，此时溶液为澄清，pH减小，发生 ，随着反应的进行，硫氢根离子被过氧化氢氧化为硫单质，变浑浊，此时消耗氢离子，pH增大，发生 ，再接着进行反应，硫单质被过氧化氢氧化，变为硫酸根离子，溶液显酸性，发生 ，此时溶液变为澄清。故正确答案是： ，
【分析】（1）根据进行判断即可
（2）①根据数据带入计算公式计算
②根据二氧化硫的转化量以及反应后的总量进行计算
（3）①A.采用高压主要是增大转化率，温度控制在500℃左右是催化剂的活性最大
B.含有其他可使催化剂中毒的气体需要除杂
C.提供足量的空气主要是增大接触面积，以及增大氧气的量提高二氧化硫的转化率
D.应该采用浓硫酸进行吸收
②考查的是热交换时，转化率不受影响
③考查的是温度对转化率的影响，此反应是放热反应，因此温度升高转化率降低
（4）主要将此过程分析清楚，硫氢根离子具有还原性，以及过氧化氢具有还原性，浑浊是产生硫单质，澄清是硫单质被消耗
25．（2021·广东）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
a)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) H1
b)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H2
c)CH4(g) C(s)+2H2(g) H3
d)2CO(g) CO2(g)+C(s) H4
e)CO(g)+H2(g) H2O(g)+C(s) H5
（1）根据盖斯定律，反应a的 H1= (写出一个代数式即可)。
（2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。
A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加
B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动
C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率
D．降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小
（3）一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分 步进行，其中，第 步的正反应活化能最大。
（4）设K 为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以p0（p0=100kPa）。反应a、c、e的ln K 随 （温度的倒数）的变化如图所示。
①反应a、c、e中，属于吸热反应的有 (填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K = 。
③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程 。
（5）CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途： 。
【答案】（1） H2+ H3- H5或 H3- H4
（2）A；D
（3）4；4
（4）ac；；68%
（5）做冷冻剂
【知识点】盖斯定律及其应用；活化能及其对化学反应速率的影响；化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律可得，反应a的反应热ΔH1= H2+ H3- H5或 H3- H4。
（2）A、CO2、CH4都为反应a、b、c的反应物，增大反应物浓度，反应速率增大，A符合题意；
B、C为固体，固体的浓度视为常数，因此减少C的含量，平衡不移动，B不符合题意；
C、催化剂只能改变反应速率，不影响平衡移动，因此反应a加入催化剂后，平衡不移动，CH4的平衡转化率不变，C不符合题意；
D、温度降低，反应速率减小，因此降低反应温度，反应a~e的正逆反应速率都减小，D符合题意；
故答案为：AD
（3）由反应能量图可知，反应过程中出现四个最高能量，则出现四个活化能，因此该历程分四步进行；其中第四步反应所需的活化能最大。
（4）①属于吸热反应，则温度升高，K增大，lnKPT增大。由图可知，反应a和反应c中，温度升高时，lnKPT升高；反应b中温度升高，KPT降低；因此反应a和反应c为吸热反应，反应b为放热反应；
②气体的相对分压等于其分压除以p0，因此相对压力平衡常数；
③由于物质的量之比等于压强之比，因此可用压强计算平衡转化率。由图可知，A点对应温度下，反应c的KPT=0，即，所以p(CH4)=p(H2)=40kPa，初始状态时，，所以CH4的平衡转化率为：。
（5）干冰为固态的CO2，可用于人工降雨或作冷冻剂。
【分析】（1）根据盖斯定律分析。
（2）结合反应速率和平衡移动的影响因素分析。
（3）根据反应过程中所需的活化能，确定历程中所需的反应；结合图像分析活化能的大小。
（4）①结合温度对平衡常数和平衡移动的影响分析；
②根据相对压力的表达式分析；
③结合A点时反应c的平衡常数进行计算。
（5）结合CO2的用途分析。
26．（2022·黄浦模拟）在温度保持不变的情况下，将一定量的充入注射器中后封口，图乙是在拉伸或压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小且整个操作过程物质均为气态)。(已知：)
（1）对注射器的移动轨迹判断正确的是____。
A． B． C． D．
（2）判断下面的说法是否正确？(在□中画“×”或“√”)
A．d点：
B．c点与a点相比，增大，减小
C．若注射器隔热，没有能量损失，会导致反应温度发生变化，则b、c两点的平衡常数
D．若在注射器中对反应进行完全相同的操作，最后能得到相似的透光率变化趋势图像
在100℃时，将的气体充入2L的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到下表数据。
时间/s 0 20 40 60 80 100
0.40 0.26
0.00 0.05 0.08 0.08 0.08
（3）比较、的大小 。
（4）20~40s内，的平均反应速率为 。
（5）100℃时，容器中物质的量的变化曲线如图。其他条件不变，请画出80℃时物质的量的变化曲线 。
【答案】（1）A
（2）√；×；×；×
（3）n3=n4
（4）0.001mol·L-1·s-1
（5）
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】该反应是正反应气体体积减小的反应，压强增大平衡虽然正向移动，但是二氧化氮浓度增大，混合气体颜色变深，压强减小平衡逆向移动，但是二氧化氮浓度减小，混合气体颜色变浅。所以b点开始是压缩注射器的过程，气体颜色变深，透光率变小，c点后的拐点是拉伸注射器的过程，气体颜色变浅，透光率增大。
(1)从图乙可知气体的透光度先下降后上升，说明NO2的浓度先增大后减小，故注射器先压缩后拉伸，最后达到初始水平，说明拉伸位置回到N，故移动轨迹为N→M→N。
(2)A项c点后的拐点是拉伸注射器的过程，d点是平衡逆向移动，v逆>v正，A正确；B项c点是压缩注射器的情况，二氧化氮和四氧化二氮浓度都增大，B不正确；b点开始是压缩注射器的过程，平衡正向移动，反应放热，导致T（b）
(3)60s和80s时四氧化二氮的物质的量不发生变化，说明反应已达到平衡状态，n3=n4。
(4)根据方程式0-20s内可得，20s时二氧化氮有0.3mol，则20-40s内。
(5)降低温度，化学反应速率减小，到达平衡所需时间增大，平衡正向移动，平衡时NO2物质的量较100℃时要小，所以图像为。
【分析】（1）NO2的浓度先增大后减小，故注射器先压缩后拉伸，最后达到初始水平，说明拉伸位置回到N，故移动轨迹为N→M→N；
（2）A、平衡朝逆向移动则逆反应速率大于正反应速率；
B、压缩体积，反应物和生成物的速率浓度都增大；
C、放热反应温度身高，平衡常数减小；
D、体积相同，增大压强平衡不移动；
（3）根据表格可以知道60s已经平衡，此时各种物质的物质的量保持不变；
（4）化学反应速率要根据公式计算；
（5）降低温度，平衡朝正向移动，二氧化氮物质的量增大，时间速率变小时间更长。
27．（2022·黄埔模拟）在温度保持不变的情况下，将一定量的充入注射器中后封口，图乙是在拉伸或压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小且整个操作过程物质均为气态)。(已知：)
（1）对注射器的移动轨迹判断正确的是____。
A． B． C． D．
（2）判断下面的说法是否符合题意？(在□中画“×”或“√”)
A．d点：
B．c点与a点相比，增大，减小
C．若注射器隔热，没有能量损失，会导致反应温度发生变化，则b、c两点的平衡常数
D．若在注射器中对反应进行完全相同的操作，最后能得到相似的透光率变化趋势图像
在100℃时，将的气体充入2L的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到下表数据。
时间/s 0 20 40 60 80 100
0.40 0.26
0.00 0.05 0.08 0.08 0.08
（3）比较、的大小 。
（4）20~40s内，的平均反应速率为 。
（5）100℃时，容器中物质的量的变化曲线如图。其他条件不变，请画出80℃时物质的量的变化曲线 。
【答案】（1）A
（2）√；×；×；×
（3）n3=n4
（4）0.001mol·L-1·s-1
（5）
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】该反应是正反应气体体积减小的反应，压强增大平衡虽然正向移动，但是二氧化氮浓度增大，混合气体颜色变深，压强减小平衡逆向移动，但是二氧化氮浓度减小，混合气体颜色变浅。所以b点开始是压缩注射器的过程，气体颜色变深，透光率变小，c点后的拐点是拉伸注射器的过程，气体颜色变浅，透光率增大。
(1)从图乙可知气体的透光度先下降后上升，说明NO2的浓度先增大后减小，故注射器先压缩后拉伸，最后达到初始水平，说明拉伸位置回到N，故移动轨迹为N→M→N。
(2)A项c点后的拐点是拉伸注射器的过程，d点是平衡逆向移动，v逆>v正，A符合题意；B项c点是压缩注射器的情况，二氧化氮和四氧化二氮浓度都增大，B不符合题意；b点开始是压缩注射器的过程，平衡正向移动，反应放热，导致T（b）
(3)60s和80s时四氧化二氮的物质的量不发生变化，说明反应已达到平衡状态，n3=n4。
(4)根据方程式0-20s内可得，20s时二氧化氮有0.3mol，则20-40s内。
(5)降低温度，化学反应速率减小，到达平衡所需时间增大，平衡正向移动，平衡时NO2物质的量较100℃时要小，所以图像为。
【分析】（1）NO2的浓度先增大后减小，故注射器先压缩后拉伸，最后达到初始水平，说明拉伸位置回到N，故移动轨迹为N→M→N；
（2）A、平衡朝逆向移动则逆反应速率大于正反应速率；
B、压缩体积，反应物和生成物的速率浓度都增大；
C、放热反应温度身高，平衡常数减小；
D、体积相同，增大压强平衡不移动；
（3）根据表格可以知道60s已经平衡，此时各种物质的物质的量保持不变；
（4）化学反应速率要根据公式计算；
（5）降低温度，平衡朝正向移动，二氧化氮物质的量增大，时间速率变小时间更长。
28．（2021·西宁模拟）燃煤废气中含有多种能回收利用的原料气，如CO2、SO2及氮氧化物等，对其综合利用，可以改善环境质量。同答下列问题：
（1）标准状况下，各元素最稳定单质生成标准状况下1mol某纯物质的热效应称为该物质的标准摩尔生成焓()。将燃煤废气中的SO2富集后催化氧化可得到SO3。由表中数据，推测SO3(l)的 (填“>”、“<”或“=”)-395.7kJ·mol-1，写出SO2(g)与O2(g)生成SO3(g)的热化学方程式 。
物质 O2(g) SO2(g) SO3(g)
/kJ mol-1 0 -296.8 -395.7
（2）亚硝酰氯(ClNO)是合成有机物的中间体。将一定量的NO与Cl2充入一密闭容器中，发生反应2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) H<0。平衡后，改变外界条件X，实验测得NO的转化率a(NO)随X的变化关系如图1所示，则条件X可能是 (填字母序号)。
A．温度 B．压强 C． D．与催化剂的接触面积
（3）已知反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) H=-746.5kJ mol-1，在密闭容器中充入4molCO和5molNO，平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图2所示。
①反应在D点达到平衡后，若此时升高温度，同时扩大容器体积使压强减小，在重新达到平衡过程中，D点会向A~G点中的 点移动。
②某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果如图3所示。温度低于200℃时，图中曲线I脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因是 ；a点 (填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率，理由是 。
（4）以连二亚硫酸根离子()为媒介，用电化学法处理烟气中NO的装置如图4所示。
①阴极区的电极反应式为
②NO被吸收转化后的主要产物为，若通电时电路中转移了0.3mole-，则通电过程中理论上被吸收的NO在标准状况卜的体积为 mL。
【答案】（1）<；2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H=-197.8 kJ·mol-1
（2）AC
（3）A；温度低于200℃时，催化剂活性偏低，对反应速率的影响减小；不是；正反应放热，温度越低，NO平衡转化率越高，a点对应的NO平衡转化率应高于450℃时NO平衡转化率，根据图像可知，a点的平衡转化率比曲线450℃对应的NO平衡转化率还要高
（4）；1344
【知识点】盖斯定律及其应用；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)SO3(g)的能量大于SO3(l)，SO3(g)的=-395.7kJ·mol-1，SO3(l)的<-395.7kJ·mol-1；反应的焓变=生成物的标准生成焓-反应物的标准生成焓，2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-395.7 kJ·mol-1×2-(-296.8 kJ·mol-1×2)-0 kJ·mol-1=-197.8 kJ·mol-1；
(2)A．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，NO的转化率减小，所以X可能是温度，
故答案为：A；
B．正反应气体系数和减小，增大压强平衡正向移动，NO的转化率增大，所以X不可能是压强，故不选B；
C．增大NO的浓度，NO的转化率减小，所以X可能是，
故答案为：C；
D．增大催化剂的接触面积，反应速率加快，平衡不移动，NO的转化率不变，所以X不可能是催化剂的接触面积，故不选D；
选AC。
(3)①2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)正反应放热，升高温度平衡逆向移动，NO的体积分数增大，可知，减小压强，平衡逆向移动，NO的体积分数增大，反应在D点达到平衡后，若此时升高温度，同时扩大容器体积使压强减小，在重新达到平衡过程中，D点会向A~G点中的A点移动。
②温度低于200℃时，催化剂活性偏低，对反应速率的影响减小，所以曲线I脱氮率随温度升高而变化不大；正反应放热，温度越低，NO平衡转化率越高，a点对应的NO平衡转化率应高于450℃时NO平衡转化率，根据图像可知，a点的平衡转化率比曲线450℃对应的NO平衡转化率还要高，所以a点不是对应温度下的平衡脱氮率。
(4)①根据图示，阴极区SO得电子生成S2O，阴极电极反应式为；
②NO被吸收转化后的主要产物为，N元素化合价由+2降低为-3，若通电时电路中转移了0.3mole-，根据得失电子守恒，吸收NO的物质的量为0.06mol，理论上被吸收的NO在标准状况下的体积为。
【分析】（1）气体的能量大于液体的能量，因此液体的 的 更小；
（2）根据图示，可知一氧化氮转化率变小，可能是使反应朝逆向移动，或增大一氧化氮的浓度；
（3） ① 本题可以分为两步进行，升高温度，平衡朝吸热方向移动，扩大体积，平衡朝气体系数增大的方向移动；
② 涉及催化剂以及温度变化曲线温度，温度过低时活性低，温度过高失去活性；
（4） ① 根据图示分析，阴极为亚硫酸根得到电子形成二亚硫酸根；
② 结合题干，一氧化氮转化铵根离子，每1mol一氧化氮转移5mol电子，结合电子数之比进行计算，以公式n=V/Vm转化。
29．（2022·沈阳模拟）目前，汽车尾气系统中均安装了催化转化器。在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应：
（1）已知：①
②
则 kJ/mol。
（2）将CO和NO以一定流速通过两种不同的催化剂发生反应，相同时间内测量逸出气体中的含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果下图所示。
①a点的 b点的(填“>”“<”或“=”)。
②c点 (填“是”或“否”)一定是平衡状态，理由是 。
③研究表明氧气的存在对于NO的还原有抑制作用，原因是 。
（3）对于反应，实验测得：，，、分别是正、逆反应速率常数，且只是温度的函数。下列说法中正确的是____。
A．反应余热可以进入温差发电器为电能汽车提供动力
B．使用不同的催化剂反应的活化能随之改变
C．其他条件不变，随1/T增大而增大
（4）T℃，将2molNO(g)和2molCO(g)通入体积为1L的恒容密闭容器发生上述反应，时达到平衡，测得反应过程中CO的转化率与时间的关系如下图，则a点处对应的 。
【答案】（1）-749
（2）<；否；c点NO的转化率最高，在相同时间内反应的NO最多，只能说明反应速率最快，若在此温度下提供更长时间，NO转化率可能还会继续增大，最终达到平衡；NO被O2氧化；O2氧化性强于NO，当O2存在时，CO优先与氧气反应；O2的存在可能会隆低催化剂的选择性
（3）A；B
（4）40.5
【知识点】盖斯定律及其应用；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律分析热化学方程式的焓变。
（2）根据温度高低分析速率大小。根据温度对速率和平衡的影响进行分析。
（3）根据催化剂通过降低反应的活化能而改变速率进行分析。
（4）根据平衡的三段式计算平衡或某时刻的物质的量，并结合平衡常数公式计算并分析速率比。
(1)①
② ZE，则根据盖斯定律分析，②-①可得热化学方程式 -566-183=-749kJ/mol。
(2)①a点温度比b点低，故a的小于b点的。
②该反应为放热反应，温度高，速率快，升温平衡逆向移动，c点不一定是平衡状态，c点NO的转化率最高，在相同时间内反应的NO最多，只能说明反应速率最快，若在此温度下提供更长时间，NO转化率可能还会继续增大，最终达到平衡。
③氧气的存在对于NO的还原有抑制作用，原因是NO被O2氧化；O2氧化性强于NO，当O2存在时，CO优先与氧气反应；O2的存在可能会隆低催化剂的选择性。
(3)A.反应余热可以进入温差发电器为电能汽车提供动力，实现能量充分利用，故正确；B.使用不同的催化剂反应的活化能随之改变，进而改变反应速率，故正确；C.其他条件不变，温度升高，反应速率加快，故随1/T增大而减小，故不正确。
故答案为：AB。
(4)
则平衡常数K= ，平衡时正逆反应速率相等，则有， v正=v逆=k逆c2(CO2) c(N2)=k正c2(CO) c2(NO)，即K=k正k逆 =0.5，a点二氧化碳的转化率为25%，则有2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)起始物质的量2200改变物质的量0.50.50.50.25a点物质的量1.51.50.50.25 ，v正v逆=k正c2(CO) c2(NO)k逆c2(CO2) c(N2)=k正k逆×c2(CO) c2(NO)c2(CO2) c(N2)=0.5×1.52×1.520.52×0.25=40.5 。
【分析】（1）盖斯定律的应用要注意，判断列出的热化学方程式的对应关系，左右两边相同的物质互相抵消则相加，在同一边相同的物质互相抵消则相减；
（2） ① a未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率；
② 放热反应，温度高，速率快，升温平衡逆向移动，在相同时间内反应的NO最多，只能说明反应速率最快；
③ 氧气氧化性大于一氧化氮，当氧气存在时优先反应；
（3）A、余热可以为电能汽车提供热量；
B、催化剂可以降低反应的活化能，不同催化剂的活化能不同；
C、反应为吸热反应，T越高则K越大，即 lnk正随1/T增大而减小；
（4）结合三段式，通过图示以及题干的数据，可以计算出平衡常数，而a和t0的平衡常数相等，根据转化率计算a点的正反应速率和逆反应速率的比值。
30．（2022·衡阳模拟）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点，因此，研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。问答下列问题：
（1）I．CO2在固体催化表面加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应：
主反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1=-156.9 kJ·mol-1
副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1 kJ·mol-1
已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g) △H3= -395.6 kJ·mol-1。
CH4燃烧的热化学方程式CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H= 。
（2）加氢合成甲烷时，通常控制温度为500℃左右，理由是 。
（3）II．二氧化碳合成甲醇的反应为： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49 kJ·mol-1
573 K时，在体积为2 L的刚性容器中，投入2 mol CO2和6 mol H2，合成总反应达到平衡时，CO2的平衡转化率为60%。
①该反应的平衡常数K= L2/mol2 (保留1位小数)。
②为了提高CO2的平衡转化率可以采取的措施有 ( 填写两项措施)。
③图1中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线 (填 “m”或“n”)。
④测得在相同时间内，不同温度下H2的转化率如图2所示，v(a)逆 v(c)逆(填“＞”“＜”或“＝”)。
（4）用如图装置模拟科学研究在碱性环境中电催化还原CO2制乙烯(X、Y均为新型电极材料，可减少CO2和碱发生副反应)，装置中X电极为 (填“正”“负”“阴”或“阳”)极，Y极上的电极反应式为 。
【答案】（1）-634.3 kJ·mol-1
（2）该温度下有较高的化学反应速率和催化剂活性最高
（3）0.5；降低温度、及时将CH3OH分离、适当增大压强；m；＜
（4）阴极；4OH--4e-=O2↑+2H2O
【知识点】盖斯定律及其应用；化学反应速率与化学平衡的综合应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①已知：①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1=-156.9 kJ·mol-1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)2H2O(g) △H3= -395.6 kJ·mol-1，根据盖斯定律，将③×2-①，整理可得CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(g) △H=(-395.6 kJ/ mol)×2-(-156.9kJ/mol)=-634.3 kJ/ mol；
(2)加氢合成甲烷时，温度低于500℃时，反应速率低；温度高于500℃，对于副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，正反应是吸热反应，温度升高，化学平衡向生成CO的方向移动程度增大，不利于甲烷的生成。通常控制温度为500℃左右，这是由于在该温度下有较高的化学反应速率和催化剂活性最高，副反应发生的少，有利于甲烷的生成；
(3)①573 K时，在体积为2 L的刚性容器中，投入2 mol CO2和6 mol H2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，反应开始时，c(CO2)=1 mol/L，c(H2)=3 mol/L，总反应达到平衡时，CO2的平衡转化率为60%，则△c(CO2)=1 mol/L×60%=0.6 mol/L，则根据物质反应转化关系可知平衡时c(CO2)=0.4 mol/L，c(H2)=3(1-60%) mol/L=1.2 mol/L，c(CH3OH)=c(H2O)=0.6 mol/L，则该温度下该反应的化学平衡常数K=L2/mol2；
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H= -49 kJ /mol的正反应为气体体积减小的放热反应，要提高CO2的平衡转化率，就是要使化学平衡正向移动，根据平衡移动原理，采取的措施可以降低温度、及时将CH3OH分离、适当增大压强；
③该反应的正反应为放热反应，升高温度化学平衡向逆反应方向进行，化学平衡常数K减小，根据图像可知，曲线m表示平衡常数K与温度T之间的变化关系；
④根据图2可知，温度：c点＞a点，在其它条件不变时，温度升高，化学反应速率加快，所以反应速率v(a)逆＜v(c)逆；
(4)装置中X电极发生反应为CO2得到电子生成C2H4，碳元素化合价降低，发生还原反应，故X电极为阴极，Y 为阳极，Y电极失去电子，发生氧化反应，则阳极Y的电极反应式为4OH-_4e-=O2↑+2H2O。
【分析】（1）根据盖斯定律，将③×2-①得到目标方程式；
（2） 500℃左右化学反应速率较快，催化剂活性最高；
（3）①计算出各物质的平衡浓度，根据计算；
②化学平衡正向移动，CO2的平衡转化率提高；
③该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向进行；
④温度升高，化学反应速率加快；
（4）X电极上CO2制得乙烯，发生还原反应，X为阴极，Y为阳极，阳极上氢氧根失电子生成氧气和水。
31．（2022·安徽模拟）我国在应对气候变化工作中取得显著成效，并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。因此将CO2转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。工业上在Cu-ZnO催化下利用CO2发生如下反应I生产甲醇，同时伴有反应II发生。
I．CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
II．CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
回答下列问题：
（1）已知：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-90.6kJ·mol-1，则ΔH1= 。
（2）向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g)，合成CH3OH(g)。已知反应I的正反应速率可表示为正=k正·c(CO2)·c3(H2)，逆反应速率可表示为逆=k逆c(CH3OH)·c(H2O)，其中k正、k逆为速率常数。
①上图中能够代表k逆的曲线为 (填“L1”“L2”或“L3”“L4”)。
②温度为T1时，反应I的化学平衡常数K=
③对于上述反应体系，下列说法正确的是
A．增大CO2的浓度，反应I、II的正反应速率均增加
B．恒容密闭容器中当气体密度不变时，反应达到平衡状态
C．加入催化剂，H2的平衡转化率不变
（3）不同条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，CO2的平衡转化率如下图所示。
①压强p1、P2、P3由大到小的顺序是 。压强为P1时，温度高于570℃之后，随着温度升高CO2平衡转化率增大的原因
②图中点M(500，60)，此时压强p1为0.1MPa，CH3OH的选择性为 (选择性：转化的CO2中生成CH3OH和CO的百分比)，CO2的平衡转化率为60％。则该温度时反应I的平衡常数Kp= MPa-2(分压=总压×物质的量分数)。
【答案】（1）-49.4kJ/mol
（2）L4；1；AC
（3）P3＞P2＞P1；反应I是放热反应，反应II是吸热反应，温度高于570℃之后，温度对反应II的影响大于对反应I的影响，反应转化率主要由反应II决定；150
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)由盖斯定律可知，反应I—II得到反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，则ΔH=ΔH1—ΔH2=—90.6kJ·mol-1，ΔH1=—90.6kJ·mol-1+(+41.2kJ·mol-1)= —49.4kJ/mol，故答案为：—49.4kJ/mol；
(2)①反应I为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，逆反应速率大于正反应速率，则逆反应速率常数大于正反应速率常数，由图可知，L4大于K正，则L4代表k逆，故答案为：L4；
②反应达到平衡时，正逆反应速率相等，正=k正·c(CO2)·c3(H2)=逆=k逆c(CH3OH)·c(H2O)，==K，由图可知，温度为T1时，k正=k逆，所以平衡常数K =1，故答案为：1；
③A．增大反应I、II反应物二氧化碳的浓度，反应I、II的正反应速率均增加，故正确；
B．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故不正确；
C．加入催化剂，化学反应速率加快，化学平衡不移动，氢气的平衡转化率不变，故正确；
故答案为：AC；
(3)①反应I是气体体积减小的反应、反应II是气体体积不变的反应，温度一定时，增大压强，反应I平衡向正反应方向移动，反应II平衡不移动，二氧化碳的转化率增大，由图可知，P1时二氧化碳的转化率最小，P3时最大，所以压强由大到小的顺序为P3＞P2＞P1；反应I是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳转化率减小，反应II是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳转化率增大，压强为P1时，所以温度高于570℃之后，随着温度升高二氧化碳平衡转化率增大，说明温度对反应II的影响大于对反应I的影响，反应转化率主要由反应II决定，故答案为： P3＞P2＞P1；反应I是放热反应，反应II是吸热反应，温度高于570℃之后，温度对反应II的影响大于对反应I的影响，反应转化率主要由反应II决定；
②设起始二氧化碳为1mol、氢气为3mol，平衡时CO2转化60%，即转化了0.6mol，又CH3OH的选择性为，依题意可建立如下三段式：
由三段式可知平衡时，二氧化碳、氢气、甲醇、一氧化碳和水蒸气的总物质的量为3.2mol，体系中二氧化碳、氢气、甲醇和水蒸气的平衡分压为×0.1MPa=0.0125MPa、×0.1MPa=0.05MPa、×0.1MPa=0.0125MPa、×0.1MPa=0.01875MPa，反应I的平衡常数Kp==150MPa2，故答案为：150。
【分析】（1）利用盖斯定律求该反应的反应热；
（2） ① 正逆反应速率都随温度的升高的减小，所以排除 L1、L2 ，反应 I 是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，即逆反应速率常数受温度的影响比正反应速率常数大，所以是 L4 ；
② 达到化学平衡时正反应速率等于逆反应速率，K=，T1时k正=k逆；
③恒容密闭容器中，气体的质量始终不变，混合气体的体积始终不变，所以不管是否达到化学平衡状态，密度始终不变；
（3）①反应I 是气体体积减小的反应，反应 II 是气体体积不变的反应，所以压强增大，反应 I平衡正向移动，所以CO2的转化率增大；根据温度对化学平衡的影响分析；
②利用三段式计算出M点是各物质的平衡分压，再求Kp。
32．（2022·辽阳模拟）研究NOx、SO2和CO等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。
（1）已知①NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)△H1=-234kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g) 2NO(g)△H2=+179.5kJ·mol-1
③2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)△H3=-112.3kJ·mol-1
NO2与CO反应生成无污染气体的热化学方程式为 。
（2）氨气可将氮氧化物转化为无毒气体。450℃时，在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3，起始时体系压强为pMPa，发生反应：NO(g)+NO2(g)+2NH3(g) 2N2(g)+3H2O(g)，5min时反应达到平衡，此时测得N2的物质的量分数为。
①0~5min内，v(NH3)= mol·L-1·min-1，NO的平衡转化率= %。
②450℃时，该反应的压强平衡常数Kp= (填含p的代数式，Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×气体组分物质的量分数)MPa。
（3）工业上，常温下将含NOx的尾气与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中进行无害化处理，原理如图所示。
该吸收过程中，Ce3+/Ce4+的作用是 ，其中反应II的离子方程式为 。
【答案】（1）2NO2(g)+4CO(g) 4CO2(g)+N2(g)△H=-1227.8kJ/mol
（2）0.16；80；p
（3）作催化剂；4xCe3++2NOx+4xH+=4xCe4++N2+2xH2O
【知识点】盖斯定律及其应用；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)依据盖斯定律，反应2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g)可由①×4-②+③得到，因此△H=△H1×4-△H2+△H3=-1227.8kJ/mol。
(2)设达到平衡时NO转化的物质的量为amol，则
根据题意，，a=0.8，平衡时气体总物质的量n总=4.8mol，平衡时总压p平=1.2pMPa，①v(NH3)==0.16mol·L-1·min-1，NO的转化率为×100%=80%，②该反应的压强平衡常数p(MPa)。
(3)根据图示箭头可知，Ce3+/Ce4+的作用是催化剂，NOx被吸收的离子方程式为4xCe3++2NOx+4xH+=4xCe4++N2+2xH2O。
【分析】（1）根据盖斯定律①×4-②+③得到目标方程式；
（2）①列出三段式，根据计算；
②根据计算；
（3） Ce3+/Ce4+是催化剂；根据反应物和生成物书写离子方程式。
33．（2022·包头模拟）中国科研团队利用低温等离子体协同催化技术，在常温常压下实现了将甲烷和二氧化碳一步转化为具有高附加值的液体燃料和化工产品。回答下列问题：
（1）已知：甲烷和乙酸的燃烧热分别为、，试写出甲烷与CO2合成乙酸的热化学方程式 。
（2）甲烷和二氧化碳一步转化为液体产品的选择性如图甲所示，其中选择性最高的产品是 ，反应中应加入的等离子体催化剂是 。
（3）在某一钢性密闭容器中CH4、CO2的分压分别为、，加入催化剂并加热至使其发生反应：。
①能够说明上述可逆反应达到平衡状态的选项是 (填标号)》
A．密度不再改变 B．平均摩尔质量不再改变 C．CO2和H2的分压相等
D．CH4的分压不再改变 E.
②研究表明CO的生成速率，某时刻测得，则 ， 。
③达到平衡后测得体系总压是起始时的倍，则该反应用分压表示的平衡常数 (计算结果保留三位有效数字)。
④温度对产物流量及平衡转化率的影响如图乙所示，可知反应 0(填“>”或“<”)，原因是 。
【答案】（1）
（2）乙酸；
（3）BDE；15；3.96；；>；随温度升高，产物摩尔流量和反应的平衡转化率均增大，平衡向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应
【知识点】盖斯定律及其应用；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)甲烷和乙酸的燃烧热分别为、，则①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.30 kJ·mol－1
②CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝－876.72 kJ·mol－1；
根据盖斯定律①-②得；
(2)根据图甲所示，选择性最高的产品是乙酸，反应中应加入的等离子体催化剂是；
(3)①A．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，密度是恒量，密度不再改变，反应不一定平衡，故不选A；
B．反应前后气体总质量不变，气体物质的量不同，平均摩尔质量是变量，平均摩尔质量不再改变，反应一定达到平衡状态，
故答案为：B；
C．CO2和H2的分压相等，不能判断是否不再改变，所以反应不一定平衡，故不选C；
D．反应达到平衡，各物质分压不变，CH4的分压不再改变，反应一定达到平衡状态，
故答案为：D；
E．反应达到平衡，正逆反应速率比等于系数比，反应一定达到平衡状态，
故答案为：E；
选BDE。
②研究表明CO的生成速率，某时刻测得，
则15，3.96。
③
达到平衡后测得体系总压是起始时的倍，，x=20，则该反应用分压表示的平衡常数。
④随温度升高，产物摩尔流量和反应的平衡转化率均增大，平衡向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应，>0。
【分析】（1）分别写出甲烷和乙酸燃烧热的化学方程式，再根据盖斯定律计算；
（2）选择性最高的产品是乙酸；催化剂为时乙酸选择性最高；
（3）①反应达到平衡时，各组分的浓度不变，正逆反应速率相等；
②列出三段式进行计算；
③根据计算；
④随温度升高，产物摩尔流量和反应的平衡转化率均增大，平衡正向移动，正反应为吸热反应。
34．（2022·合肥模拟）磷石膏是湿法生产磷酸的固体废弃物，主要成分是CaSO4·2H2O。用磷石膏生产硫酸或硫，既可减少对环境的污染又可使资源循环利用。回答下列问题：
（1）用硫磺还原磷石膏。已知下列反应：
3CaSO4(s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2(g) ΔH1
3CaS(s)+CaSO4(s)=4CaO(s)+4S(s) ΔH2
则反应：2CaSO4(s)+S(s)=2CaO(s)+3SO2(g) ，ΔH= (用ΔH1和ΔH2表示)。
（2）以高硫煤为还原剂焙烧2.5小时，温度对CaSO4转化率的影响如下图所示，CaCl2的作用是 ；当温度高于1200℃时，无论有无CaCl2，CaSO4的转化率都趋于相同，可能的原因是 。
（3）用CO作还原剂与磷石膏反应，不同反应温度下可得到不同的产物。
①温度低于800℃时，主要的还原产物是一种硫的最低价盐，该物质的化学式是 。
②1150℃下，向盛有足量CaSO4的真空恒容密闭容器中充入一定量CO，反应体系起始压强为0.1a MPa，主要发生反应：CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)。该反应达到平衡时，c(SO2)=8.0×10-5mol·L-1，CO的转化率为80%，则初始时c(CO)= mol·L-1，该反应的分压平衡常数KP= MPa(用含a的代数式表示；分压=总压×物质的量分数；忽略副反应)。
（4）以C作还原剂。向密闭容器中加入相同质量的几组不同C/S值(炭粉与CaSO4的物质的量之比)的混合物，1100℃煅烧至无气体产生，结果如下图所示。当C/S值为0.5时，反应产物主要为CaO、SO2和CO2；当C/S值大于0.7时，反应所得气体中SO2的体积分数不升反降，可能的原因是 。
【答案】（1）
（2）作催化剂；两种情况下反应均达到平衡，催化剂CaCl2不改变平衡
（3）CaS；；0.32a
（4）高温下，过量的C与CO2反应生成CO，使气体总体积增大（或CaSO4部分转化为其他含硫物质）
【知识点】盖斯定律及其应用；化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)令3CaSO4(s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2(g) ΔH1①
3CaS(s)+CaSO4(s)=4CaO(s)+4S(s) ΔH2②
根据盖斯定律可知，反应：2CaSO4(s)+S(s)=2CaO(s)+3SO2(g)可由（3①-②）得到，所以对应反应热ΔH=；
(2)由图示可知CaCl2改变反应速率，但不改变最终CaSO4的转化率，说明CaCl2在转化过程中起催化剂作用；因催化剂CaCl2不改变平衡状态，当温度高于1200 ℃时，两种情况均达到平衡状态，则无论有无CaCl2，CaSO4的平衡转化率趋于相同；
(3)①S的最低价态为-2价，则温度低于800℃时，主要的还原产物是一种硫的最低价盐，CaSO4主要还原产物为CaS；
②根据反应：CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)可知，转化的CO的浓度与生成的SO2相同，所以该反应达到平衡时，=c(SO2)=8.0×10-5mol·L-1，CO的转化率为80%，因此CO的初始浓度c0(CO)=；根据题意列出三段式如下：
，则
平衡时的总压强为0.1a MPa×=0.18 a MPa，则CO(g)、CO2(g)、SO2(g)的平衡分压分别为×0.18 a MPa=0.02 a MPa、×0.18 a MPa=0.08 a MPa、×0.18 a MPa=0.08 a MPa，所以Kp= =0.32aMPa；
(4)因高温下过量的C与CO2反应生成CO，方程式为C+CO22CO，从而使气体总体积增大，导致混合气体中SO2的体积分数不升反降，也可能是或CaSO4部分转化为其他含硫物质，从而使SO2的体积分数降低。
【分析】(1)根据盖斯定律计算；
(2) 催化剂可以改变反应速率，但不影响平衡；
(3)①S位于第VIA族，最低价态为-2价；
②利用“三段式”；
(4)其它气态物质的量增大或产生 SO2 。
35．（2022·马鞍山模拟）研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
（1）发射“神舟十三”号的火箭推进剂为液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)。
已知：①C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l) ΔH1=-2765.0kJ/mol
②2O2(g) +N2(g)=N2O4(l) ΔH2=-19.5kJ/mol
③H2O(g)= H2O(l) ΔH3=-44.0kJ/mol
则C2H8N2(1)＋2N2O4(1)=3N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g)的ΔH为 。
（2）碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程为：
第一步：I2(g)→2I(g)(快反应)
第二步：I(g)＋N2O(g)→N2(g)＋IO(g)(慢反应)
第三步：IO(g)＋N2O(g)→N2(g)＋O2(g)＋I2(g)(快反应)
实验表明，含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是____
A．N2O分解反应中，k值与碘蒸气浓度大小有关
B．v(第二步的逆反应)＜v(第三步反应)
C．IO为反应的催化剂
D．第二步活化能比第三步大
（3）为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g) ΔH=-746.8kJ-mol-1。实验测得：v正=k正·p2(NO)·p2(CO)，v逆=k逆·p(N2)·p2(CO2)。其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，只与温度有关；p为气体分压(分压=物质的量分数x总压)。
①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数 (填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍数。
②一定温度下在刚性密闭容器中充入CO、NO和N2物质的量之比为2：2：1，压强为p0kPa。达平衡时压强为0.9p0kPa，则 。
（4）我国科技人员计算了在一定温度范围内下列反应的平衡常数Kp：
①3N2H4(1)=4NH3(g)+N2(g) ΔH1 Kp1
②4NH3(g)=2N2(g)+6H2(g) ΔH2 Kp2
绘制pKp1-T和pKp2-T的线性关系图如图所示：(已知：pKp=-1gKp)
①由图可知，ΔH1 0(填“＞”或“＜”)
②反应3N2H4(1)=3N2(g)＋6H2(g)的K= (用Kp1、Kp2表示)；该反应的ΔH 0(填“＞”或“＜”)，写出推理过程
【答案】（1） 2550.0kJ·mol-1
（2）B；D
（3）小于；或
（4）<；Kp1·Kp2；<；设T2>T1，由图可知：pKp1(T2)-pKp1(T1)>∣pKp2(T2)-pKp2(T1)∣则：pKp1(T2)-pKp1(T1)> pKp2(T1)-pKp2(T2)，pKp1(T2)+pKp2(T2)>pKp1(T1)+pKp2(T1)，lg[Kp1(T1)·Kp2(T1)]>lg[Kp1(T2)·Kp2(T2)]即K(T1)>K(T2)，因此该反应正反应为放热反应
【知识点】反应热和焓变；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)由盖斯定律可知，①-2×②-4×③得反应：C2H8N2(1)＋2N2O4(1)=3N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g)，则ΔH=ΔH1-2ΔH2-3ΔH3= 2550.0kJ·mol-1；
(2)A．k为速率2023年高考真题变式分类汇编：化学反应速率与化学平衡的综合应用2
一、选择题
1．（2021·浙江）一定温度下：在 的四氯化碳溶液( )中发生分解反应： 。在不同时刻测量放出的 体积，换算成 浓度如下表：
0 600 1200 1710 2220 2820 x
1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
下列说法正确的是（ ）
A． ，生成 的平均速率为
B．反应 时，放出的 体积为 (标准状况)
C．反应达到平衡时，
D．推测上表中的x为3930
2．（2022·辽宁模拟）利用可消除污染，反应原理为，在10L密闭容器中分别加入和，测得不同温度下随时间变化的有关实验数据见下表。
组别 温度/K 时间/min 物质的量/mol 0 10 20 40 50
① 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10
② 0.50 0.30 0.18 M 0.15
下列说法不正确的是（ ）
A．该反应为放热反应
B．组别①中0~10min内，的平均反应速率为
C．若组别②改为恒压装置，则M值一定大于0.15
D．当有1molC-H键断裂同时有1molO-H键断裂，则达到平衡状态
3．（2022·铁岭模拟）某实验团队研究合成氨在不同条件下进行反应，平衡时氨气的含量与起始氢氮比之间的关系如下图。下列说法正确的是（ ）
A．<420℃
B．b点时的转化率：
C．a、b、c、d四点对应的平衡常数由大到小的顺序为
D．工业合成氨一般以α-铁触媒为催化剂，400~500℃下反应，选取该温度的主要原因是氨的平衡产率更高
4．（2021高三上·黄浦月考）在某一恒温容积可变的密闭容器中发生反应：A(g)+B(g)2C(g)。反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．0~t2时，v正>v逆
B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加入C
C．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数KⅠⅡ
5．（2022·温州模拟）一定条件下，向一带活塞、有钒触媒的密闭容器中充入和，发生反应： ，则下列说法正确的是（ ）
A．该反应的逆方向低温自发
B．若容器绝热，则化学反应速率会越来越快
C．保持温度不变，达到平衡后，充入，的转化率将减小
D．不变，则该可逆反应已达到平衡状态
6．（2021·喀什模拟）在373K时，把0.5molN2O4气通入体积为5L的恒容真空密闭容器中立即出现红棕色，反应进行到2s时，NO2的浓度为0.02mol/L，在60s时体系达到平衡，此时容器内压强为开始压强的1.6倍。下列说法正确的是（ ）
A．前2svN2O4=0.01mol/L·s
B．2s时体系内压强为开始时的1.1倍
C．平衡时体系内含N2O40.25mol
D．平衡时若压缩容器体积可提高N2O4的转化率
7．（2021·湖北模拟）利用CO生产甲醇的反应为2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g).在密闭容器中按物质的量之比为2：1充入H2和CO，测得平衡混合物中CH，OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。
已知：①v正=k正·x(CO)·x2(H2)，v逆=k逆·x(CH3OH)，其中v正、逆为正、逆反应速率，k正、k逆·为速率常数，x为各组分的体积分数。
②K，为以分压表示的平衡常数，气体分压=气体总压x体积分数
下列相关说法错误的是（ ）
A．该反应的ΔH<0
B．B点与C点的平衡常数关系为KB=Kc
C．增大体系压强，k正-k逆·的值将增大
D．C点对应的平衡常数
8．（2021·宁波模拟）在温度T1和T2时，分别将0.50 mol A和1.2 mol B充入体积为3 L的恒容密闭容器中，发生如下反应：A(g)+2B(g) 2C(g)+D(g)，测得n(A)随时间变化数据如下表，下列说法正确的是（ ）
温度 时间/min 0 10 20 40 50
T1 n(A)/mol 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10
T2 n(A)/mol 0.50 0.30 0.18 …… 0.15
A．温度：T1>T2
B．反应达到平衡状态时，容器内压强不再发生变化
C．在温度T1时，0~10 min用B表示的平均反应速率为0.005mol/(L·min)
D．保持其他条件不变，缩小反应容器体积，逆反应速率增大，正反应速率减小
9．（2021·信阳模拟）常压下羰基化法精炼镍的原理为 。 时，该反应的平衡常数 。
已知： 的沸点为 ，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与 反应转化成气态 ；
第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至 制得高纯镍。
下列判断正确的是( )
A． 是离子化合物
B．第一阶段，反应体系的温度应控制在 以上，以达到气化分离的目的
C．反应达到平衡状态以后，保持体积不变通入 ，平衡正向移动，反应的平衡常数增大
D．第二阶段，可以通过增大压强来提高 分解率
10．（2021·汕头模拟）二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用 CO2的热点研究领域，对节能减排有重要意义。已知反应：6H2(g)＋2CO2(g) CH2=CH2(g)＋4H2O(g)，温度对 CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．正反应为放热反应
B．化学平衡常数：KM＞KN
C．当温度高于 250 ℃时，催化剂的催化效率降低是因为平衡逆向移动引起的
D．若初始投料比 n(H2)∶n(CO2)=3∶1，则图中 M 点的乙烯体积分数约为 7.7%
11．（2021·揭阳模拟）用 代替 与燃料 反应是一种清洁的新型燃烧技术，发生如下反应：
①
②
③
下列说法正确的是( )
A．①和②是主反应，反应③是副反应
B．反应③达到平衡后压缩容器体积，再次平衡时平衡常数增大
C．反应②达到平衡后充入适量 ，再次平衡时 的物质的量增大
D． 的反应热
12．（2020·北京模拟）向某恒容密闭容器中加入1.6 mol L-1的NO2后，会发生如下反应：2NO2(g) N2O4(g) △H =-56.9kJ mol-1。其中N2O4的物质的量浓度随时间的变化如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．升高温度，60s后容器中混合气体颜色加深
B．0-60s内，NO2的转化率为75%
C．0-60s内，v(NO2)=0.02mol L-1 s-1
D．a、b两时刻生成NO2的速率v(a)>v(b)
13．（2020·西城模拟）CH4—CO2催化重整可以得到合成气（CO和H2），有利于减小温室效应，其主要反应为CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH＝+247 kJ·mol 1，同时存在以下反应：积碳反应：CH4(g) C(s) +2H2(g) ΔH＝+75 kJ·mol 1；消碳反应：CO2(g) +C(s) 2CO(g) ΔH＝+172 kJ·mol 1，积碳会影响催化剂的活性，一定时间内积碳量和反应温度的关系如下图。
下列说法正确的是（ ）
A．高压利于提高CH4的平衡转化率并减少积碳
B．增大CO2与CH4的物质的量之比有助于减少积碳
C．温度高于600℃，积碳反应的化学反应速率减慢，消碳反应的化学反应速率加快，积碳量减少
D．升高温度，积碳反应的化学平衡常数K减小，消碳反应的K增大
14．（2020·柯桥模拟）反应 2A B＋D 在四种不同条件下进行，B、D 起始浓度为零，A 的浓度(mol L—1)随反应时间（min）的变化情况如下表：
下列说法正确的是（ ）
A．在实验 1，反应在 10 至 20 分钟时间内物质 A 的平均速率为 0.013mol/(L min)
B．在实验 2，A 的初始浓度 C2＞1.0mol L-1
C．设实验 3 的反应速率为 v3，实验 1 的反应速率为 v1，则 v3< v1
D．实验 4 中，该反应在 30min 后才达到平衡状态
15．（2020·绍兴模拟）在100℃时，容积为5L的真空密闭容器中加入一定量的N2O4，容器内N2O4和NO2的物质的量变化如下表所示：
时间/s 0 2 10 30 60 90
n(N2O4)/mol 0.3 0.25 0.15 0.125 b 0.12
n(NO2)/mol 0 0.1 a 0.35 0.36 0.36
下列说法正确的是（ ）
A．10s时，以NO2浓度变化表示的该反应速率为0.006mol L -1 s-1
B．该温度下反应2(NO2g) N2O4(g)的平衡常数K=0.216
C．35s时容器内压强为反应前的1.6倍
D．其它条件不变，90s后向容器中再加入0.3molNO2建立新平衡时，与原平衡时比较，气体平均相对分子质量增大
16．（2020·西安模拟）工业上常用铁碳混合物处理含Cu2+废水获得金属铜。当保持铁屑和活性炭总质量不变时，测得废水中Cu2+浓度在不同铁碳质量比(x)条件下随时间变化的曲线如下图所示。
下列推论不合理的是（ ）
A．活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用
B．铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池，铁为负极
C．增大铁碳混合物中铁碳比(x)，一定会提高废水中Cu2+的去除速率
D．利用铁碳混合物回收含Cu2+废水中铜的反应原理：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
17．（2020·吕梁模拟）已知反应 ，不同温度下，容器中 浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．
B． 点的正反应速率大于 点的逆反应速率
C． 点的反应速率小于 点的反应速率
D． 点时 的浓度为
二、多选题
18．（2020高二上·荆州期末）如图表示的是可逆反应A＋2B 2C＋3D的化学反应速率随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况，由此可推断出 （ ）
A．该反应的正反应是吸热反应
B．若A,B是气体，则D一定是纯液体或固体
C．该反应的平衡常数始终没变
D．A的转化率最终增大
19．（2018高二下·宿迁期末）一定温度下，在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中，充入一定量的A和B分别发生下列反应：3A(g)+B(g) 2C(g)+D(g)+E(s)，下列说法正确的是（ ）
容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
A B A B
容器Ⅰ 300 3 1 0.8
容器Ⅱ 300 6 2
容器Ⅲ 240 3 1 0.4
A．该反应正反应为吸热反应
B．反应达到平衡后加入2molE，A的转化率减小
C．容器Ⅱ达到平衡时B的转化率比容器I大
D．240℃ 时，该反应的平衡常数K＝1.25
20．（2018高二上·江苏期末）一定温度下，在三个等体积的恒容密闭容器中，反应2CO2(g)＋6H2(g) C2H5OH(g)＋3H2O(g)达平衡，下列说法正确的是（ ）
容器 温度/K 物质的起始浓度(mol/L) 物质的平衡浓度(mol/L)
CO2(g) H2(g) C2H5OH(g) H2O(g) C2H5OH(g)
甲 500 0.20 0.60 0 0 0.083
乙 500 0.40 1.20 0 0
丙 600 0 0 0.10 0.30 0.039
A．该反应正反应为吸热反应
B．达平衡时，容器甲中的逆反应速率比容器乙中的小
C．达平衡时，转化率：α(CO2 ,甲)＋α(C2H5OH ,丙)＞1
D．达平衡时，甲、乙容器内：2c(CO2 ,甲)＜c(CO2 ,乙)
21．（2017高二上·六安期末）一定温度下，在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH（g） CH3OCH3（g）+H2O（g）
容器编号 温度（℃） 起始物质的量（mol） 平衡物质的量（mol）
CH3OH（g） CH3OCH3（g） H2O
Ⅰ 387 0.20 0.080 0.080
Ⅱ 387 0.40
Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090
下列说法正确的是（ ）
A．该反应的正反应为放热反应
B．达到平衡时，容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小
C．容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D．若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol，则反应将向正反应方向进行
三、非选择题
22．（2021·天津）CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2，S8受热分解成气态S2，发生反应 ，回答下列问题：
（1）CH4的电子式为 ，CS2分子的立体构型为 。
（2）某温度下，若S8完全分解成气态S2。在恒温密闭容器中，S2与CH4物质的量比为2∶1时开始反应。
①当CS2的体积分数为10%时，CH4的转化率为 。
②当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是 (填序号)。
a．气体密度b．气体总压c．CH4与S2体积比d．CS2的体积分数
（3）一定条件下，CH4与S2反应中CH4的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。据图分析，生成CS2的反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。工业上通常采用在600～650℃的条件下进行此反应，不采用低于600℃的原因是 。
（4）用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的H2S转化为单后硫S，可实现废物利用，保护环境，写出其中一个反应的化学方程式 。
23．（2021·山东）2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：
反应Ⅰ： +CH3OH
△H1
反应Ⅱ： +CH3OH
△H2
反应Ⅲ： △H3
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是 (用系统命名法命名)；
的数值范围是 (填标号)。
A．<-1 B．-1～0 C.0～1 D．>1
（2）为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中B的物质的量为 mol，反应Ⅰ的平衡常数Kx1= 。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将 (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH)= 。
（3）为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为 (填“X”或“Y”)；t=100s时，反应Ⅲ的正反应速率v正 逆反应速率v逆(填“＞”“＜”或“=)。
24．（2021·浙江）含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答：
（1）实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量 ： 。判断该反应的自发性并说明理由 。
（2）已知 。 时，在一恒容密闭反应器中充入一定量的 和 ，当反应达到平衡后测得 、 和 的浓度分别为 、 和 。
①该温度下反应的平衡常数为 。
②平衡时 的转化率为 。
（3）工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
①下列说法正确的是 。
A．须采用高温高压的反应条件使 氧化为
B．进入接触室之前的气流无需净化处理
C．通入过量的空气可以提高含硫矿石和 的转化率
D．在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收 以提高吸收速率
②接触室结构如图1所示，其中1~4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是 。
A． B． C． D． E. F. G.
③对于放热的可逆反应，某一给定转化率下，最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在图3中画出反应 的转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图(标明曲线Ⅰ、Ⅱ) 。
（4）一定条件下，在 溶液体系中，检测得到pH-时间振荡曲线如图4，同时观察到体系由澄清→浑浊→澄清的周期性变化。可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程，请补充其中的2个离子方程式。
Ⅰ.
Ⅱ.① ；
Ⅲ. ；
Ⅳ.② 。
25．（2021·广东）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
a)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) H1
b)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H2
c)CH4(g) C(s)+2H2(g) H3
d)2CO(g) CO2(g)+C(s) H4
e)CO(g)+H2(g) H2O(g)+C(s) H5
（1）根据盖斯定律，反应a的 H1= (写出一个代数式即可)。
（2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。
A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加
B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动
C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率
D．降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小
（3）一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分 步进行，其中，第 步的正反应活化能最大。
（4）设K 为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以p0（p0=100kPa）。反应a、c、e的ln K 随 （温度的倒数）的变化如图所示。
①反应a、c、e中，属于吸热反应的有 (填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K = 。
③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程 。
（5）CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途： 。
26．（2022·黄浦模拟）在温度保持不变的情况下，将一定量的充入注射器中后封口，图乙是在拉伸或压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小且整个操作过程物质均为气态)。(已知：)
（1）对注射器的移动轨迹判断正确的是____。
A． B． C． D．
（2）判断下面的说法是否正确？(在□中画“×”或“√”)
A．d点：
B．c点与a点相比，增大，减小
C．若注射器隔热，没有能量损失，会导致反应温度发生变化，则b、c两点的平衡常数
D．若在注射器中对反应进行完全相同的操作，最后能得到相似的透光率变化趋势图像
在100℃时，将的气体充入2L的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到下表数据。
时间/s 0 20 40 60 80 100
0.40 0.26
0.00 0.05 0.08 0.08 0.08
（3）比较、的大小 。
（4）20~40s内，的平均反应速率为 。
（5）100℃时，容器中物质的量的变化曲线如图。其他条件不变，请画出80℃时物质的量的变化曲线 。
27．（2022·黄埔模拟）在温度保持不变的情况下，将一定量的充入注射器中后封口，图乙是在拉伸或压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小且整个操作过程物质均为气态)。(已知：)
（1）对注射器的移动轨迹判断正确的是____。
A． B． C． D．
（2）判断下面的说法是否符合题意？(在□中画“×”或“√”)
A．d点：
B．c点与a点相比，增大，减小
C．若注射器隔热，没有能量损失，会导致反应温度发生变化，则b、c两点的平衡常数
D．若在注射器中对反应进行完全相同的操作，最后能得到相似的透光率变化趋势图像
在100℃时，将的气体充入2L的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到下表数据。
时间/s 0 20 40 60 80 100
0.40 0.26
0.00 0.05 0.08 0.08 0.08
（3）比较、的大小 。
（4）20~40s内，的平均反应速率为 。
（5）100℃时，容器中物质的量的变化曲线如图。其他条件不变，请画出80℃时物质的量的变化曲线 。
28．（2021·西宁模拟）燃煤废气中含有多种能回收利用的原料气，如CO2、SO2及氮氧化物等，对其综合利用，可以改善环境质量。同答下列问题：
（1）标准状况下，各元素最稳定单质生成标准状况下1mol某纯物质的热效应称为该物质的标准摩尔生成焓()。将燃煤废气中的SO2富集后催化氧化可得到SO3。由表中数据，推测SO3(l)的 (填“>”、“<”或“=”)-395.7kJ·mol-1，写出SO2(g)与O2(g)生成SO3(g)的热化学方程式 。
物质 O2(g) SO2(g) SO3(g)
/kJ mol-1 0 -296.8 -395.7
（2）亚硝酰氯(ClNO)是合成有机物的中间体。将一定量的NO与Cl2充入一密闭容器中，发生反应2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) H<0。平衡后，改变外界条件X，实验测得NO的转化率a(NO)随X的变化关系如图1所示，则条件X可能是 (填字母序号)。
A．温度 B．压强 C． D．与催化剂的接触面积
（3）已知反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) H=-746.5kJ mol-1，在密闭容器中充入4molCO和5molNO，平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图2所示。
①反应在D点达到平衡后，若此时升高温度，同时扩大容器体积使压强减小，在重新达到平衡过程中，D点会向A~G点中的 点移动。
②某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果如图3所示。温度低于200℃时，图中曲线I脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因是 ；a点 (填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率，理由是 。
（4）以连二亚硫酸根离子()为媒介，用电化学法处理烟气中NO的装置如图4所示。
①阴极区的电极反应式为
②NO被吸收转化后的主要产物为，若通电时电路中转移了0.3mole-，则通电过程中理论上被吸收的NO在标准状况卜的体积为 mL。
29．（2022·沈阳模拟）目前，汽车尾气系统中均安装了催化转化器。在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应：
（1）已知：①
②
则 kJ/mol。
（2）将CO和NO以一定流速通过两种不同的催化剂发生反应，相同时间内测量逸出气体中的含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果下图所示。
①a点的 b点的(填“>”“<”或“=”)。
②c点 (填“是”或“否”)一定是平衡状态，理由是 。
③研究表明氧气的存在对于NO的还原有抑制作用，原因是 。
（3）对于反应，实验测得：，，、分别是正、逆反应速率常数，且只是温度的函数。下列说法中正确的是____。
A．反应余热可以进入温差发电器为电能汽车提供动力
B．使用不同的催化剂反应的活化能随之改变
C．其他条件不变，随1/T增大而增大
（4）T℃，将2molNO(g)和2molCO(g)通入体积为1L的恒容密闭容器发生上述反应，时达到平衡，测得反应过程中CO的转化率与时间的关系如下图，则a点处对应的 。
30．（2022·衡阳模拟）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点，因此，研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。问答下列问题：
（1）I．CO2在固体催化表面加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应：
主反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1=-156.9 kJ·mol-1
副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1 kJ·mol-1
已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g) △H3= -395.6 kJ·mol-1。
CH4燃烧的热化学方程式CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H= 。
（2）加氢合成甲烷时，通常控制温度为500℃左右，理由是 。
（3）II．二氧化碳合成甲醇的反应为： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49 kJ·mol-1
573 K时，在体积为2 L的刚性容器中，投入2 mol CO2和6 mol H2，合成总反应达到平衡时，CO2的平衡转化率为60%。
①该反应的平衡常数K= L2/mol2 (保留1位小数)。
②为了提高CO2的平衡转化率可以采取的措施有 ( 填写两项措施)。
③图1中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线 (填 “m”或“n”)。
④测得在相同时间内，不同温度下H2的转化率如图2所示，v(a)逆 v(c)逆(填“＞”“＜”或“＝”)。
（4）用如图装置模拟科学研究在碱性环境中电催化还原CO2制乙烯(X、Y均为新型电极材料，可减少CO2和碱发生副反应)，装置中X电极为 (填“正”“负”“阴”或“阳”)极，Y极上的电极反应式为 。
31．（2022·安徽模拟）我国在应对气候变化工作中取得显著成效，并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。因此将CO2转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。工业上在Cu-ZnO催化下利用CO2发生如下反应I生产甲醇，同时伴有反应II发生。
I．CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
II．CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
回答下列问题：
（1）已知：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-90.6kJ·mol-1，则ΔH1= 。
（2）向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g)，合成CH3OH(g)。已知反应I的正反应速率可表示为正=k正·c(CO2)·c3(H2)，逆反应速率可表示为逆=k逆c(CH3OH)·c(H2O)，其中k正、k逆为速率常数。
①上图中能够代表k逆的曲线为 (填“L1”“L2”或“L3”“L4”)。
②温度为T1时，反应I的化学平衡常数K=
③对于上述反应体系，下列说法正确的是
A．增大CO2的浓度，反应I、II的正反应速率均增加
B．恒容密闭容器中当气体密度不变时，反应达到平衡状态
C．加入催化剂，H2的平衡转化率不变
（3）不同条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，CO2的平衡转化率如下图所示。
①压强p1、P2、P3由大到小的顺序是 。压强为P1时，温度高于570℃之后，随着温度升高CO2平衡转化率增大的原因
②图中点M(500，60)，此时压强p1为0.1MPa，CH3OH的选择性为 (选择性：转化的CO2中生成CH3OH和CO的百分比)，CO2的平衡转化率为60％。则该温度时反应I的平衡常数Kp= MPa-2(分压=总压×物质的量分数)。
32．（2022·辽阳模拟）研究NOx、SO2和CO等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。
（1）已知①NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)△H1=-234kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g) 2NO(g)△H2=+179.5kJ·mol-1
③2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)△H3=-112.3kJ·mol-1
NO2与CO反应生成无污染气体的热化学方程式为 。
（2）氨气可将氮氧化物转化为无毒气体。450℃时，在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3，起始时体系压强为pMPa，发生反应：NO(g)+NO2(g)+2NH3(g) 2N2(g)+3H2O(g)，5min时反应达到平衡，此时测得N2的物质的量分数为。
①0~5min内，v(NH3)= mol·L-1·min-1，NO的平衡转化率= %。
②450℃时，该反应的压强平衡常数Kp= (填含p的代数式，Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×气体组分物质的量分数)MPa。
（3）工业上，常温下将含NOx的尾气与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中进行无害化处理，原理如图所示。
该吸收过程中，Ce3+/Ce4+的作用是 ，其中反应II的离子方程式为 。
33．（2022·包头模拟）中国科研团队利用低温等离子体协同催化技术，在常温常压下实现了将甲烷和二氧化碳一步转化为具有高附加值的液体燃料和化工产品。回答下列问题：
（1）已知：甲烷和乙酸的燃烧热分别为、，试写出甲烷与CO2合成乙酸的热化学方程式 。
（2）甲烷和二氧化碳一步转化为液体产品的选择性如图甲所示，其中选择性最高的产品是 ，反应中应加入的等离子体催化剂是 。
（3）在某一钢性密闭容器中CH4、CO2的分压分别为、，加入催化剂并加热至使其发生反应：。
①能够说明上述可逆反应达到平衡状态的选项是 (填标号)》
A．密度不再改变 B．平均摩尔质量不再改变 C．CO2和H2的分压相等
D．CH4的分压不再改变 E.
②研究表明CO的生成速率，某时刻测得，则 ， 。
③达到平衡后测得体系总压是起始时的倍，则该反应用分压表示的平衡常数 (计算结果保留三位有效数字)。
④温度对产物流量及平衡转化率的影响如图乙所示，可知反应 0(填“>”或“<”)，原因是 。
34．（2022·合肥模拟）磷石膏是湿法生产磷酸的固体废弃物，主要成分是CaSO4·2H2O。用磷石膏生产硫酸或硫，既可减少对环境的污染又可使资源循环利用。回答下列问题：
（1）用硫磺还原磷石膏。已知下列反应：
3CaSO4(s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2(g) ΔH1
3CaS(s)+CaSO4(s)=4CaO(s)+4S(s) ΔH2
则反应：2CaSO4(s)+S(s)=2CaO(s)+3SO2(g) ，ΔH= (用ΔH1和ΔH2表示)。
（2）以高硫煤为还原剂焙烧2.5小时，温度对CaSO4转化率的影响如下图所示，CaCl2的作用是 ；当温度高于1200℃时，无论有无CaCl2，CaSO4的转化率都趋于相同，可能的原因是 。
（3）用CO作还原剂与磷石膏反应，不同反应温度下可得到不同的产物。
①温度低于800℃时，主要的还原产物是一种硫的最低价盐，该物质的化学式是 。
②1150℃下，向盛有足量CaSO4的真空恒容密闭容器中充入一定量CO，反应体系起始压强为0.1a MPa，主要发生反应：CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)。该反应达到平衡时，c(SO2)=8.0×10-5mol·L-1，CO的转化率为80%，则初始时c(CO)= mol·L-1，该反应的分压平衡常数KP= MPa(用含a的代数式表示；分压=总压×物质的量分数；忽略副反应)。
（4）以C作还原剂。向密闭容器中加入相同质量的几组不同C/S值(炭粉与CaSO4的物质的量之比)的混合物，1100℃煅烧至无气体产生，结果如下图所示。当C/S值为0.5时，反应产物主要为CaO、SO2和CO2；当C/S值大于0.7时，反应所得气体中SO2的体积分数不升反降，可能的原因是 。
35．（2022·马鞍山模拟）研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
（1）发射“神舟十三”号的火箭推进剂为液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)。
已知：①C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l) ΔH1=-2765.0kJ/mol
②2O2(g) +N2(g)=N2O4(l) ΔH2=-19.5kJ/mol
③H2O(g)= H2O(l) ΔH3=-44.0kJ/mol
则C2H8N2(1)＋2N2O4(1)=3N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g)的ΔH为 。
（2）碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程为：
第一步：I2(g)→2I(g)(快反应)
第二步：I(g)＋N2O(g)→N2(g)＋IO(g)(慢反应)
第三步：IO(g)＋N2O(g)→N2(g)＋O2(g)＋I2(g)(快反应)
实验表明，含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是____
A．N2O分解反应中，k值与碘蒸气浓度大小有关
B．v(第二步的逆反应)＜v(第三步反应)
C．IO为反应的催化剂
D．第二步活化能比第三步大
（3）为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g) ΔH=-746.8kJ-mol-1。实验测得：v正=k正·p2(NO)·p2(CO)，v逆=k逆·p(N2)·p2(CO2)。其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，只与温度有关；p为气体分压(分压=物质的量分数x总压)。
①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数 (填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍数。
②一定温度下在刚性密闭容器中充入CO、NO和N2物质的量之比为2：2：1，压强为p0kPa。达平衡时压强为0.9p0kPa，则 。
（4）我国科技人员计算了在一定温度范围内下列反应的平衡常数Kp：
①3N2H4(1)=4NH3(g)+N2(g) ΔH1 Kp1
②4NH3(g)=2N2(g)+6H2(g) ΔH2 Kp2
绘制pKp1-T和pKp2-T的线性关系图如图所示：(已知：pKp=-1gKp)
①由图可知，ΔH1 0(填“＞”或“＜”)
②反应3N2H4(1)=3N2(g)＋6H2(g)的K= (用Kp1、Kp2表示)；该反应的ΔH 0(填“＞”或“＜”)，写出推理过程
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】化学反应速率；化学平衡状态的判断；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A. ，五氧化二氮的速率为= ,因此 生成 的平均速率为.故A不符合题意
B. 反应 时，五氧化二氮的变化量为(1.4-0.35)mol/L=1.05mol/L,氧气的物质的量为五氧化二氮物质的量的一半，故为1.05mol/Lx0.1Lx=0.0525mol，标况下的体积为0.0525molx22.4L/mol=1.176L，故B不符合题意
C.反应平衡时， ，故C不符合题意
D.由表格分析，600-1710s内，经过1110s浓度变为原来的一半，因此再次变为1半时时间也是1110s，故D符合题意
故答案为：D
【分析】A.根据数据计算出五氧化二氮的速率，根据化学计量系数之比计算出二氧化氮的速率
B.根据时间计算出五氧化二氮的变化量，在集合方程式计算出氧气
C.平衡时，某物质的正逆速率相等
D.找出浓度变化一半的时间即可
2．【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．由表中数据可知，T2下反应速率大于T1，故T2高于T1，平衡时甲烷的物质的量是T2大于T1，即升高温度，平衡逆向移动，故该反应为放热反应，A项不符合题意；
B．由表中数据可知，组别①中0~10min内，
的平均反应速率为
=0.003
，B项不符合题意；
C．分析反应可知
正反应是一个气体体积增大的方向，若组别②改为恒压装置，相当于增大体积，减小压强，平衡正向移动，则M值一定小于0.15，C项符合题意；
D．当有1molC-H键断裂表示正反应，同时有1molO-H键断裂表示逆反应，则表示达到平衡状态，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据温度越高，速率越快，平衡时间越短即可反应是吸热
B.根据数据计算即可计算出速率
C.恒压，增大体积，相当于减压，平衡正向移动
D.根据平衡的条件进行判断即可
3．【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．已知合成氨的反应N2+3H22NH3是一个放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NH3的百分含量减小，由曲线①④可知，
＞420℃，A不符合题意；
B．由图可知，b点时n(H2)/n(N2)=3，故平衡的转化率：
，B不符合题意；
C．已知合成氨的反应N2+3H22NH3是一个放热反应，升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，温度不变，平衡常数不变，由A项分析可知，T0＞420℃，故a、b、c、d四点对应的平衡常数由大到小的顺序为
，C符合题意；
D．催化剂不能使化学平衡发生移动，故工业合成氨一般以α-铁触媒为催化剂，400~500℃下反应，选取该温度的主要原因不是氨的平衡产率更高，而是该温度下催化剂的活性最强，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.合成氨的反应是放热反应，a、d曲线压强相同，d平衡时氨气的含量比a低，说明
T0>420℃；
B.由图可知，b点时n(H2)/n(N2)=3，等于化学计量系数比，故平衡的转化率：；
C.平衡常数只与温度有关，正反应放热，温度升高，平衡常数减小；
D.催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，不影响化学平衡。
4．【答案】B
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．在t1~t2时间段内，v逆保持不变，说明达到平衡，v正=v逆，故A不符合题意；
B．t2时刻v逆突然增大，且达到平衡时v逆和t1~t2时间段内速率相等，说明改变的条件向密闭容器中加入C，由于是等体积气体的反应，容器体积发生了变化，故平衡未发生移动，故B符合题意；
C．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，由于等体反应及平衡速率没有发生变化，说明A的体积分数Ⅰ=Ⅱ，故C不符合题意；
D．平衡常数只与温度有关，根据题目中温度恒定，说明Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数KⅠ=KⅡ，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、0~t2时，反应处于平衡状态，正逆反应速率相等；
B、t2时，逆反应速率加快，结合反应速率的影响因素分析；
C、反应前后气体分子数不变，增加C的浓度，平衡逆向移动，但各物质的体积分数不变；
D、平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变；
5．【答案】C
【知识点】化学反应速率；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．该反应逆反应为吸热、气体体积增大的反应，〉0，〉0，高温时自发进行，故A不符合题意；
B．该反应为放热反应，若容器绝热，则化学反应速率会先减小后增大，故B不符合题意；
C．保持温度不变，达到平衡后，充入，密闭容器带有活塞，则容器体积变大，容器内各气体浓度变小，平衡逆向移动，的转化率变小，故C符合题意；
D．起始加入=2：1，反应中=2：1，故始终等于2：1，不能判定可逆反应达到平衡，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据即可判断
B.容器绝热，反应放热，速率先减小再增大
C.温度不变，加入氮气，导致体积增大，浓度减小平衡逆向移动
D.给出的量的比值与化学计量系数之比相等，始终都是不变
6．【答案】B
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.2秒时NO2的浓度为0.02mol/L，则转化的N2O4的浓度为0.01mol/L，则前2秒以N2O4的浓度变化表示的平均反应速度为：，故A不符合题意；
B.2秒时NO2的物质的量为5L×0.02mol/L=0.1mol，由N2O42NO2可知消耗的N2O4为0.05mol，故2s时N2O4的物质的量为0.5mol-0.05mol=0.45mol，反应前后的物质的量之比等于压强之比，则在2秒时体系内的压强为开始时的(0.1mol+0.45mol)/0.5mol=1.1倍，故B符合题意；
C．设转化的N2O4的物质的量为x，则平衡时N2O4的物质的量为0.5mol-x，NO2的物质的量为2x，由平衡时容器内压强为开始时的1.6倍，则=1.6，解得x=0.3mol，平衡时N2O4的物质的量为0.5-0.3=0.2mol，故C不符合题意；
D．由N2O42NO2，压缩容器体积即增大压强，平衡逆向移动，N2O4的转化率降低，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据计算；
B.压强之比等于物质的量之比；
C. 平衡时体系内N2O4的物质的量=起始量-反应量；
D.增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动。
7．【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．从图像上可以看出温度越高，甲醇的体积分数越小，说明升温，平衡逆向移动，该反应的ΔH<0，A项不符合题意；
B．B点与C点温度相同，平衡常数不变，B项不符合题意；
C．速率常数只与温度有关，温度不变，k正，k逆都不变，k正-k逆的值也不变，C项符合题意；
D．C点时，甲醇的体积分数是50%，则列三段式： ，甲醇的体积分数 ，x=0.75mol，平衡常数 ，D项不符合题意；
故答案为C。
【分析】A.根据温度越高，甲醇的含量越低即可判断正反应的热效应
B.温度相同，平衡常数相等
C.温度不变，常数不变
D.根据C点的数据即可三行式进行计算出平衡时的物质的量，即可计算出平衡分压计算出平衡常数
8．【答案】B
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．分析题干表格数据可知，T2温度下A的物质的量减小的更快，即T2温度下反应速率较快，故T1＜T2，A不符合题意；
B．分析反应A(g)+2B(g) 2C(g)+D(g)可知该反应前后气体的体积没有发生改变，故容器的压强始终不变，故反应达到平衡状态，容器内压强当然不再发生变化，B符合题意；
C．在温度T1时，0~10 min用B表示的平均反应速率为 ，C不符合题意；
D．保持其他条件不变，缩小反应容器体积，反应物生成物的浓度均增大，故逆反应速率增大，正反应速率也增大，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.考查的是温度对速率的影响，根据相同时间内A的变化量，即可判断温度的大小
B.考查的是压强对平衡的影响，反应前后体积都不变
C.根据数据计算出A的速率，结合化学计量系数之比即可求出B的速率
D.条件改变时，正反速率同时改变
9．【答案】B
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用；物质的分离与提纯
【解析】【解答】A． 的沸点为 ，沸点较低是共价化合物，A不符合题意；
B． 的沸点为 ，温度应控制在 以上，可以达到气化分离的目的，B符合题意；
C．保持体积不变通入 ，平衡正向移动，温度不变平衡常数不变，C不符合题意；
D．第二阶段的目的是平衡向左移动提高 分解率，增大压强平衡右移，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.沸点低，不符合离子化合物的要求
B.温度控制在43℃可以控制产物的状态
C.平衡常数和温度有关
D.通过减压来提高分解率
10．【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．由图示知，随着温度的升高，CO2平衡转化率下降，说明温度升高，平衡逆向移动，故逆向为吸热反应，正向为放热反应，A不符合题意；
B．升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故KM＞KN，B不符合题意；
C．温度高于250℃时，催化剂催化效率下降，是因为温度升高使催化剂活性下降，而不是平衡移动的原因，C符合题意；
D．由图示知，点M的CO2平衡转化率为50%，设H2起始为3 mol，CO2为1 mol，列三段式如下： ，
则平衡时乙烯的体积分数= ，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据温度和转化率的变化关系，确定正反应的放热和吸热问题
B.根据温度的变化确定平衡的移动，即可判断温度与平衡常数的关系
C.催化剂的活性和温度有关
D.利用三行式结合数据计算即可
11．【答案】D
【知识点】化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．由题意可知该技术为清洁的新型燃烧技术，则反应①应为主反应，反应②中有毒气体二氧化硫生成，故A不符合题意；
B．平衡常数只受温度影响，温度不变K不变，因此改变体积K不变，故B不符合题意；
C．硫酸钙为固体，增加固体物质的量，对平衡无影响，故C不符合题意；
D．由盖斯定律可知： 可由4×①-②得到， ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.①不会产生污染性气体故为主要反应
B.平衡常数影响因素和压强无关
C.平衡的影响因素不是固体的量
12．【答案】D
【知识点】化学平衡移动原理；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】A. 放热反应，温度升高，平衡逆向移动，二氧化氮的量增加，颜色变深，A不符合题意；
B. 设容器体积为V，0-60s内，生成N2O4的物质的量为0.6Vmol，则消耗的NO2的物质的量为1.2Vmol，NO2的转化率为 =75%，B不符合题意；
C. 根据图中信息可知，从反应开始到刚达到平衡时间段内 =0.01 mol L 1 s 1，则v(NO2)=2 v(N2O4)=2×0.01 mol L 1 s 1=0.02mol L 1 s 1 ，C不符合题意；
D. 随着反应的进行，消耗的NO2的浓度越来越小，生成NO2的速率即逆反应速率越来越大，因此a、b两时刻生成NO2的速率：v(a)
【分析】根据图象可得，该反应60s时反应达到平衡状态，平衡时，N2O4的浓度为0.6 mol/L，则
2NO2（g） N2O4（g）
开始（mol/L） 1.6 0
转化（mol/L） 1.2 0.6
60s （mol/L） 0.4 0.6
结合温度对平衡的影响以及相关计算公式解答该题。
13．【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)和CH4(g) C(s)+2H2(g)，正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，可减少积碳，但CH4的平衡转化率降低，A不符合题意；
B．假设CH4的物质的量不变，增大CO2的物质的量，CO2与CH4的物质的量之比增大，对于反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)平衡正向移动，CH4的浓度减小，对于积碳反应：CH4(g) C(s) +2H2(g)，由于甲烷浓度减小，平衡逆向移动，碳含量减少；增大CO2的物质的量，对于消碳反应：CO2(g) +C(s) 2CO(g)，平衡正向移动，碳含量也减少，综上分析，增大CO2与CH4的物质的量之比，有助于减少积碳，B符合题意；
C．根据图像，温度高于600℃，积碳量减少，但温度升高，存在的反应体系中反应速率都加快，C不符合题意；
D．平衡常数只与温度有关，积碳反应和消碳反应都是吸热反应，升高温度，平衡向吸热的方向移动，即向正向移动，两个反应的平衡常数K都增大，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A．增大压强甲烷平衡向着逆向移动，甲烷的转化率减小；
B．增大二氧化碳的浓度，甲烷的转化率增大，且使消碳反应正向进行，不利于积碳反应；
C．升高温度，反应速率都增大；
D．积碳反应和消碳反应都是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数都增大。
14．【答案】A
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A．在实验1中，反应在10至20min时间内平均速率为v= ==0.013 mol/(L min)，A符合题意；
B．实验1和实验2达到平衡时A的浓度不再改变且相等，说明实验2与实验1其他条件完全相同，实验1与实验2中A的初始浓度应相等，起始浓度c2=1.0mol/L，B不符合题意；
C．在实验1中，反应在10至20min时间内平均速率为v= ==0.013 mol/(L min)，在实验3中，反应在10至20min时间内平均速率为v= ==0.017mol/(L min)，故v3＞v1，C不符合题意；
D．实验4中，该反应平衡时A的浓度为0.20mol L-1，则在20min~30min可能已经达到平衡状态，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】A．根据v=计算；
B．实验1和实验2进行对比可知，实验1和2起始浓度相同；
C．计算两者反应速率进行比较可得；
D．根据实验4中数据，实验4在20min~30min可能已经达到平衡状态。
15．【答案】D
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.10s内，以NO2浓度变化表示的该反应平均速率为0.006mol·L-1·s-1，10s时为瞬时速率，小于0.006mol·L-1·s-1，故A不符合题意；
B．根据分析，60s时反应达到平衡，平衡时，N2O4为0.12mol，NO2为0.36mol，容积为5L，该温度下反应2NO2(g) N2O4(g)的平衡常数K= =4.63，故B不符合题意；
C.35s时若反应体系达到平衡状态，根据气体的物质的量之比等于压强之比，则 =1.6，但根据题中表格数据，35s时容器可能不一定平衡，压强不一定是反应前的1.6倍，故C不符合题意；
D．其它条件不变，90s后向容器中再加入0.3molNO2，因为容器体积不变，充入NO2或N2O4越多，N2O4的体积分数越大，建立新平衡时，与原平衡时比较，气体平均相对分子质量增大，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据表格数据分析，60s时反应已经达到平衡，则b=0.12mol，根据反应N2O4(g) 2NO2(g)，10s时，N2O4物质的量的变化量=0.3mol-0.15mol=0.15mol，变化的物质的量之比等于化学计量数之比，则a=0.3mol，据此分析解答。
16．【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.活性炭具有许多细小微孔，且表面积巨大，具有很强的吸附能力，由图像可知，Cu2+在纯活性炭中浓度减小，表明活性炭对Cu2+具有一定的吸附作用，故不选A项；
B.铁屑和活性炭在溶液中形成微电池，其中铁具有较强的还原性，易失去电子形成Fe2+，发生氧化反应，因此铁作负极，故不选B项；
C.由图像可知，随着铁碳混合物中铁含量的增加至x=2:1，Cu2+的去除速率逐渐增加；但当铁碳混合物变为纯铁屑时，Cu2+的去除速率降低。当铁碳混合物中铁的含量过大时，正极材料比例降低，铁碳在废液中形成的微电池数量减少，Cu2+的去除速率会降低，因此增大铁碳混合物中铁碳比（x），不一定会提高废水中Cu2+的去除速率，故选C项；
D.在铁碳微电池中，碳所在电极发生还原反应，Cu2+得到电子生成铜单质；因此该微电池的总反应方程式为Fe+Cu2+＝Fe2++Cu，故不选D项。
故答案为：C。
【分析】A、由图可知纯的活性炭铜离子的浓度减小；
B、铁与活性炭形成原电池，铁比炭活泼；
C、由图可知纯铁时去除铜离子的速率，没铁碳比为2：1时的速率快；
D、利用铁碳混合物回收含Cu2+废水中铜的反应原理是铁与铜离子发生自发的氧化还原反应。
17．【答案】B
【知识点】化学反应速率；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．温度越高化学反应速率越快，单位时间内反应物浓度减少越多，则 ，A不符合题意；
B．a点、b点反应一直在正向进行，故υ(正)>υ(逆)，a点反应物浓度大于b点，故a点正反应速率大于b点，B符合题意；
C．温度越高化学反应速率越快，且a点反应物浓度大于c点，因此a点反应速率大于c点反应速率，C不符合题意；
D．b点时 浓度由1.5 mol·L－1减小到0.6 mol·L－1，减少了0.9 mol·L－1，因此生成 的浓度0.45 mol·L－1，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据温度越高速率越快进行判断
B.根据图示反应向正反应进行即可判断
C.温度高速率快即可判断
D.根据b点的数据即可计算
18．【答案】B,D
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.由图像可知，降低温度后，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，因此正反应为放热反应，A不符合题意；
B.由图像可知，增大压强后，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，而增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，因此正反应为气体分子数减小的反应，若A、B都是气体，则D一定是纯液体或固体，B符合题意；
C.由于外界条件的改变有“降低温度”，温度变化引起的平衡移动，会使得平衡常数发生变化，C不符合题意；
D.降温或加压过程中，平衡都正向移动，因此A的转化率都增大，D不符合题意；
故答案为：BD
【分析】此题是对反应速率和平衡移动影响因素的分析，结合温度、浓度、压强、催化剂对反应速率和平衡移动的影响进行分析。
19．【答案】C,D
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】A.容器I 和容器III 比较可以知道,起始量相同，平衡量Ⅰ 中B的物质的量大于容器III中B的物质的量，说明温度越低平衡正向进行，正反应为放热反应，该反应正反应为放热反应，A不符合题意；
B.反应达到平衡后加入2molE，E为固体，改变E的量不影响平衡，A的转化率不变，B不符合题意
C.容器Ⅰ、容器II在相同温度下反应，容器II浓度较大，压强较大，由方程式可以知道增大压强平衡正向移动，所以容器II达到平衡时B的转化率比容器I大，C符合题意；
D.由表格中数据可以知道，
3A(g)+ B(g) 2C(g)+ D(g)+E(s)
起始（mol/L） 3 1 0 0
转化（mol/L） 1.8 0.6 1.2 0.6
平衡（mol/L） 1.2 0.4 1.2 0.6
K= =1.25 ，D符合题意；
故答案为：CD
【分析】A.结合温度对平衡移动的影响分析；
B.E为固体，改变固体的用量不影响平衡移动；
C.结合温度对平衡移动的影响分析；
D.根据平衡三段式和平衡常数的表达式进行计算；
20．【答案】B,C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A、丙和甲比较，将丙中的生成物按照“一边倒”的方法转化为反应物，温度相同时，甲和丙构成等效平衡，平衡时乙醇的浓度应相等，现在丙在甲的基础上升温，乙醇的浓度降低，平衡逆向移动，可知逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，A错误；
B、甲中反应物的浓度小于乙中反应物的浓度，所以甲乙达到平衡时，甲中的速率小于乙中的速率，故容器甲中的逆反应速率比容器乙中的小，B正确；
C、α(CO2，甲)＝0.083×2÷0.2×100% =83%，α(C2H5OH，丙)=（ 0.10-0.039）÷0.1×100%=61%，α(CO2，甲)＋α(C2H5OH，丙)=144%＞1，
C正确；
D、乙中起始投料是甲中的2倍，如果容器体积可以变化，则甲乙是等效平衡，乙中CO2的浓度与甲中CO2的浓度相等，现在两个容器的体积相等，故可将乙容器的体积缩小一半，假设平衡不移动，则乙中CO2的浓度扩大一倍，即乙中CO2的浓度是甲中CO2浓度的2倍，但缩小体积，平衡将正向移动，所以乙中CO2的浓度小于甲中CO2浓度的2倍，故2c(CO2，甲)>c(CO2 ，乙)，D错误。正确答案为BC。
【分析】A、比较甲丙，温度升高，反应逆向移动，正反应为放热反应
D、体积相等，浓度增大相当于增大压强。压强增大，反应正向移动。
21．【答案】A,D
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】解：A．容器Ⅰ中平衡时c（CH3OCH3）=c（H2O）= =0.080mol/L，c（CH3OH）= =0.04mol/L，容器Ⅰ中化学平衡常数K1= =4，容器Ⅲ中平衡时c（CH3OCH3）=c（H2O）= =0.090mol/L，c（CH3OH）= =0.02mol/L，化学平衡常数K2= =20.25＞4，所以降低温度，化学平衡常数增大，反应向正反应方向移动，则正反应是放热反应，故A正确；
B．恒容条件下，容器Ⅱ相当于在容器Ⅰ的基础上加压，但由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，因此平衡不移动，所以容器Ⅰ中的CH3OH体积分数和容器Ⅱ中的相等，故B错误；
C．容器Ⅰ中的温度比容器III的温度高，温度越高反应速率越快，达到平衡所需时间越短，故C错误；
D．c（CH3OH）=0.1mol/L、c（CH3OCH3 ）=0.15mol/L、c（H2O）=0.10mol/L，浓度商= =1.5＜4，平衡向正反应方向移动，故D正确；
故选AD．
【分析】A．根据温度与化学平衡常数的关系确定反应热；
B．该反应是反应前后气体体积不变的反应，温度相同，化学平衡常数相同，反应物的转化率相同；
C．温度越高，反应速率越大，反应时间越短；
D．根据化学平衡常数与浓度商的相对大小判断反应方向，如果浓度商小于平衡常数，则平衡向正反应方向进行．
22．【答案】（1）；直线形
（2）30%；d
（3）放热；600℃时甲烷平衡转化率高达99%，低于600℃时，S2浓度明显偏小，且反应速率慢
（4） 、 、 写出任意一个
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】（1）CH4的电子式为： ；CS2和二氧化碳是等电子体故其立体构型为：直线型；
（2）①在恒温密闭容器中，S2与CH4物质的量比为2∶1时开始反应，
CS2的体积分数为10%，即 ，解得x=0.3a，则CH4的转化率为 30%。
②a.恒容容器，质量不变，故密度一直不变，故密度不变不一定平衡，不选；b.反应前后气体的物质的量不变，故压强也一直不变，故压强不变一定平衡，不选；c.CH4与S2体积比一直为1：2，故不一定平衡，不选；d.CS2的体积分数说明反应已经达到了平衡，选；
故答案为：d。
（3）由图可知，随温度升高，甲烷的转化率降低，故反应为放热反应。工业上通常采用在600～650℃的条件下进行此反应，不采用低于600℃的原因是600℃时甲烷平衡转化率高达99%，低于600℃时，S2浓度明显偏小，且反应速率慢。
（4）用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的H2S转化为单后硫S)发生的化学反应方程式为 、 、 写出任意一个。
【分析】（1）甲烷分子中C原子和每个H原子共用一对电子；CS2分子的结构与CO2相似，为直线型
（2）①根据三段式计算转化率；
②根据变化量不再可变能说明反应达到平衡判断；
（3）随温度升高，甲烷的转化率降低，说明该反应为放热反应，工业上的制备反应既要考虑反应物的转化率，还要考虑温度对反应速率的影响；
（4）根据O2、SO2和NOx等有氧化性，可将H2S氧化为S，根据氧化还原反应得失电子守恒配平。
23．【答案】（1）2-甲基-2-丁烯；D
（2）0.9α；；逆向移动；1：10
（3）X；＜
【知识点】反应热和焓变；化学平衡常数；化学平衡转化过程中的变化曲线；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1）由平衡常数K与温度的变化关系曲线图可知，反应I，II，III的平衡常数的自然对数与温度成反比，说明温度越高，反应平衡常数越小，说明反应是放热，相同温度下，自然对数数值越大，说明平衡常数越大，此时物质具有的能量越高，所以A的总量高于B的总能量，因此B比较稳定，B的系统命名为 2-甲基-2-丁烯 ，根据盖斯定律即可判断 ＜0，即可得出 ＞1，故正确答案是： 2-甲基-2-丁烯 、D
（2）向反应容器中加入1molTAME，温度控制在353K，TAME的转化率为 α ，可以计算出平衡时的n(TAME)=(1-α)mol，n(A)+n（B）=α=n(CH3OH)，反应III的平衡常 数Kx3 = = =9，得出n(A)=0.9α， n(B)=0.1α，此时反应Ⅰ的平衡常数Kx1 = = = ， 同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释 ，浓度变小，平衡逆向移动，温度不变，平衡常数不变， A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH) =1：10，故正确答案： 0.9α 、 、 逆向移动 、 1：10
（3）温度不变，平衡时浓度比值不变，故 = =9，有曲线可以得到，平衡浓度曲线X的浓度高于曲线Y的浓度，B表示是X曲线，由曲线的趣趋势t=100s时， =10.2＞9，平衡逆向移动，因此正速率小于逆速率，故正确答案是： X 、 ＜
【分析】（1）根据图像变化的趋势，具有的能量越高，相同温度下的K越大即可判断，根据盖斯定律即可计算出焓变的大小关系
（2）根据给出的数据利用反应III的常数计算出平衡时各物质的物质的量，即可计算出K1，稀释浓度，平衡逆向移动，温度不变，平衡时浓度之比是定值
（3）根据图像进行判断，同时计算出浓度商与平衡常数对比即可判断
24．【答案】（1）不同温度下都能自发，是因为
（2）；
（3）C；BDF；
（4）；
【知识点】反应热和焓变；化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）实验室 中铜与浓硫酸的反应制备少量的二氧化硫反应为 ，焓变小于0，熵变大于0.根据＜0.判断自发反应，故正确答案是 ：不同温度下都能自发，是因为
（2）① 根据方程式 以及给出的数据计算出平衡常数K===
②二氧化硫平衡转化率为X100%==88%
（3）①A.在常压下，二氧化硫催化氧化三氧化硫的反应中，其实二氧化硫的转化率已经很高，工业上采用采用高压的反应条件，可以提高转化率，故A不符合题意
B.进入接触室之前的气流中含有降低催化剂活性的物质，需要进行处理易防止降低催化剂的活性， 故B不符合题意
C.通入过量的空气可以增大氧气的浓度，可以使含硫矿石充分反应，是平衡向右移动，因此可以提高含硫矿石的转化率和二氧化硫的转化率，故C符合题意
D.三氧化硫与水的反应是放出大量的热，在吸收塔中若采用水或者稀硫酸吸收三氧化硫反应放出的热量会使硫酸形成酸雾导致吸收三氧化硫的吸收率减小，因此在吸收塔中不宜采用稀硫酸吸收三氧化硫，故D不符合题意
②热交换主要是能量的交换，交换时反应物和催化剂不接触，温度降低，化学反应速率降低，但是转化率几乎不变，热交换的过程是a4-b3，a3-b2，a2-b1，正确答案是：BDF
③最是温度曲线是反应平衡时的转化率曲线，不同的最适合温度转化率不同，但是温度升高，转化率降低，当温度高于最适合温度后，催化剂的活性降低，会低于平衡时的转化率，因此 的转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图 ；
（4） 定条件下，在 溶液体系中，检测得到pH-时间振荡曲线如图4，同时观察到体系由澄清→浑浊→澄清的周期性变化 ， ，此时溶液是显碱性，然后过氧化氢将硫氢根离子氧化为硫酸根离子，此时溶液为澄清，pH减小，发生 ，随着反应的进行，硫氢根离子被过氧化氢氧化为硫单质，变浑浊，此时消耗氢离子，pH增大，发生 ，再接着进行反应，硫单质被过氧化氢氧化，变为硫酸根离子，溶液显酸性，发生 ，此时溶液变为澄清。故正确答案是： ，
【分析】（1）根据进行判断即可
（2）①根据数据带入计算公式计算
②根据二氧化硫的转化量以及反应后的总量进行计算
（3）①A.采用高压主要是增大转化率，温度控制在500℃左右是催化剂的活性最大
B.含有其他可使催化剂中毒的气体需要除杂
C.提供足量的空气主要是增大接触面积，以及增大氧气的量提高二氧化硫的转化率
D.应该采用浓硫酸进行吸收
②考查的是热交换时，转化率不受影响
③考查的是温度对转化率的影响，此反应是放热反应，因此温度升高转化率降低
（4）主要将此过程分析清楚，硫氢根离子具有还原性，以及过氧化氢具有还原性，浑浊是产生硫单质，澄清是硫单质被消耗
25．【答案】（1） H2+ H3- H5或 H3- H4
（2）A；D
（3）4；4
（4）ac；；68%
（5）做冷冻剂
【知识点】盖斯定律及其应用；活化能及其对化学反应速率的影响；化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律可得，反应a的反应热ΔH1= H2+ H3- H5或 H3- H4。
（2）A、CO2、CH4都为反应a、b、c的反应物，增大反应物浓度，反应速率增大，A符合题意；
B、C为固体，固体的浓度视为常数，因此减少C的含量，平衡不移动，B不符合题意；
C、催化剂只能改变反应速率，不影响平衡移动，因此反应a加入催化剂后，平衡不移动，CH4的平衡转化率不变，C不符合题意；
D、温度降低，反应速率减小，因此降低反应温度，反应a~e的正逆反应速率都减小，D符合题意；
故答案为：AD
（3）由反应能量图可知，反应过程中出现四个最高能量，则出现四个活化能，因此该历程分四步进行；其中第四步反应所需的活化能最大。
（4）①属于吸热反应，则温度升高，K增大，lnKPT增大。由图可知，反应a和反应c中，温度升高时，lnKPT升高；反应b中温度升高，KPT降低；因此反应a和反应c为吸热反应，反应b为放热反应；
②气体的相对分压等于其分压除以p0，因此相对压力平衡常数；
③由于物质的量之比等于压强之比，因此可用压强计算平衡转化率。由图可知，A点对应温度下，反应c的KPT=0，即，所以p(CH4)=p(H2)=40kPa，初始状态时，，所以CH4的平衡转化率为：。
（5）干冰为固态的CO2，可用于人工降雨或作冷冻剂。
【分析】（1）根据盖斯定律分析。
（2）结合反应速率和平衡移动的影响因素分析。
（3）根据反应过程中所需的活化能，确定历程中所需的反应；结合图像分析活化能的大小。
（4）①结合温度对平衡常数和平衡移动的影响分析；
②根据相对压力的表达式分析；
③结合A点时反应c的平衡常数进行计算。
（5）结合CO2的用途分析。
26．【答案】（1）A
（2）√；×；×；×
（3）n3=n4
（4）0.001mol·L-1·s-1
（5）
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】该反应是正反应气体体积减小的反应，压强增大平衡虽然正向移动，但是二氧化氮浓度增大，混合气体颜色变深，压强减小平衡逆向移动，但是二氧化氮浓度减小，混合气体颜色变浅。所以b点开始是压缩注射器的过程，气体颜色变深，透光率变小，c点后的拐点是拉伸注射器的过程，气体颜色变浅，透光率增大。
(1)从图乙可知气体的透光度先下降后上升，说明NO2的浓度先增大后减小，故注射器先压缩后拉伸，最后达到初始水平，说明拉伸位置回到N，故移动轨迹为N→M→N。
(2)A项c点后的拐点是拉伸注射器的过程，d点是平衡逆向移动，v逆>v正，A正确；B项c点是压缩注射器的情况，二氧化氮和四氧化二氮浓度都增大，B不正确；b点开始是压缩注射器的过程，平衡正向移动，反应放热，导致T（b）
(3)60s和80s时四氧化二氮的物质的量不发生变化，说明反应已达到平衡状态，n3=n4。
(4)根据方程式0-20s内可得，20s时二氧化氮有0.3mol，则20-40s内。
(5)降低温度，化学反应速率减小，到达平衡所需时间增大，平衡正向移动，平衡时NO2物质的量较100℃时要小，所以图像为。
【分析】（1）NO2的浓度先增大后减小，故注射器先压缩后拉伸，最后达到初始水平，说明拉伸位置回到N，故移动轨迹为N→M→N；
（2）A、平衡朝逆向移动则逆反应速率大于正反应速率；
B、压缩体积，反应物和生成物的速率浓度都增大；
C、放热反应温度身高，平衡常数减小；
D、体积相同，增大压强平衡不移动；
（3）根据表格可以知道60s已经平衡，此时各种物质的物质的量保持不变；
（4）化学反应速率要根据公式计算；
（5）降低温度，平衡朝正向移动，二氧化氮物质的量增大，时间速率变小时间更长。
27．【答案】（1）A
（2）√；×；×；×
（3）n3=n4
（4）0.001mol·L-1·s-1
（5）
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】该反应是正反应气体体积减小的反应，压强增大平衡虽然正向移动，但是二氧化氮浓度增大，混合气体颜色变深，压强减小平衡逆向移动，但是二氧化氮浓度减小，混合气体颜色变浅。所以b点开始是压缩注射器的过程，气体颜色变深，透光率变小，c点后的拐点是拉伸注射器的过程，气体颜色变浅，透光率增大。
(1)从图乙可知气体的透光度先下降后上升，说明NO2的浓度先增大后减小，故注射器先压缩后拉伸，最后达到初始水平，说明拉伸位置回到N，故移动轨迹为N→M→N。
(2)A项c点后的拐点是拉伸注射器的过程，d点是平衡逆向移动，v逆>v正，A符合题意；B项c点是压缩注射器的情况，二氧化氮和四氧化二氮浓度都增大，B不符合题意；b点开始是压缩注射器的过程，平衡正向移动，反应放热，导致T（b）
(3)60s和80s时四氧化二氮的物质的量不发生变化，说明反应已达到平衡状态，n3=n4。
(4)根据方程式0-20s内可得，20s时二氧化氮有0.3mol，则20-40s内。
(5)降低温度，化学反应速率减小，到达平衡所需时间增大，平衡正向移动，平衡时NO2物质的量较100℃时要小，所以图像为。
【分析】（1）NO2的浓度先增大后减小，故注射器先压缩后拉伸，最后达到初始水平，说明拉伸位置回到N，故移动轨迹为N→M→N；
（2）A、平衡朝逆向移动则逆反应速率大于正反应速率；
B、压缩体积，反应物和生成物的速率浓度都增大；
C、放热反应温度身高，平衡常数减小；
D、体积相同，增大压强平衡不移动；
（3）根据表格可以知道60s已经平衡，此时各种物质的物质的量保持不变；
（4）化学反应速率要根据公式计算；
（5）降低温度，平衡朝正向移动，二氧化氮物质的量增大，时间速率变小时间更长。
28．【答案】（1）<；2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H=-197.8 kJ·mol-1
（2）AC
（3）A；温度低于200℃时，催化剂活性偏低，对反应速率的影响减小；不是；正反应放热，温度越低，NO平衡转化率越高，a点对应的NO平衡转化率应高于450℃时NO平衡转化率，根据图像可知，a点的平衡转化率比曲线450℃对应的NO平衡转化率还要高
（4）；1344
【知识点】盖斯定律及其应用；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)SO3(g)的能量大于SO3(l)，SO3(g)的=-395.7kJ·mol-1，SO3(l)的<-395.7kJ·mol-1；反应的焓变=生成物的标准生成焓-反应物的标准生成焓，2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-395.7 kJ·mol-1×2-(-296.8 kJ·mol-1×2)-0 kJ·mol-1=-197.8 kJ·mol-1；
(2)A．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，NO的转化率减小，所以X可能是温度，
故答案为：A；
B．正反应气体系数和减小，增大压强平衡正向移动，NO的转化率增大，所以X不可能是压强，故不选B；
C．增大NO的浓度，NO的转化率减小，所以X可能是，
故答案为：C；
D．增大催化剂的接触面积，反应速率加快，平衡不移动，NO的转化率不变，所以X不可能是催化剂的接触面积，故不选D；
选AC。
(3)①2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)正反应放热，升高温度平衡逆向移动，NO的体积分数增大，可知，减小压强，平衡逆向移动，NO的体积分数增大，反应在D点达到平衡后，若此时升高温度，同时扩大容器体积使压强减小，在重新达到平衡过程中，D点会向A~G点中的A点移动。
②温度低于200℃时，催化剂活性偏低，对反应速率的影响减小，所以曲线I脱氮率随温度升高而变化不大；正反应放热，温度越低，NO平衡转化率越高，a点对应的NO平衡转化率应高于450℃时NO平衡转化率，根据图像可知，a点的平衡转化率比曲线450℃对应的NO平衡转化率还要高，所以a点不是对应温度下的平衡脱氮率。
(4)①根据图示，阴极区SO得电子生成S2O，阴极电极反应式为；
②NO被吸收转化后的主要产物为，N元素化合价由+2降低为-3，若通电时电路中转移了0.3mole-，根据得失电子守恒，吸收NO的物质的量为0.06mol，理论上被吸收的NO在标准状况下的体积为。
【分析】（1）气体的能量大于液体的能量，因此液体的 的 更小；
（2）根据图示，可知一氧化氮转化率变小，可能是使反应朝逆向移动，或增大一氧化氮的浓度；
（3） ① 本题可以分为两步进行，升高温度，平衡朝吸热方向移动，扩大体积，平衡朝气体系数增大的方向移动；
② 涉及催化剂以及温度变化曲线温度，温度过低时活性低，温度过高失去活性；
（4） ① 根据图示分析，阴极为亚硫酸根得到电子形成二亚硫酸根；
② 结合题干，一氧化氮转化铵根离子，每1mol一氧化氮转移5mol电子，结合电子数之比进行计算，以公式n=V/Vm转化。
29．【答案】（1）-749
（2）<；否；c点NO的转化率最高，在相同时间内反应的NO最多，只能说明反应速率最快，若在此温度下提供更长时间，NO转化率可能还会继续增大，最终达到平衡；NO被O2氧化；O2氧化性强于NO，当O2存在时，CO优先与氧气反应；O2的存在可能会隆低催化剂的选择性
（3）A；B
（4）40.5
【知识点】盖斯定律及其应用；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律分析热化学方程式的焓变。
（2）根据温度高低分析速率大小。根据温度对速率和平衡的影响进行分析。
（3）根据催化剂通过降低反应的活化能而改变速率进行分析。
（4）根据平衡的三段式计算平衡或某时刻的物质的量，并结合平衡常数公式计算并分析速率比。
(1)①
② ZE，则根据盖斯定律分析，②-①可得热化学方程式 -566-183=-749kJ/mol。
(2)①a点温度比b点低，故a的小于b点的。
②该反应为放热反应，温度高，速率快，升温平衡逆向移动，c点不一定是平衡状态，c点NO的转化率最高，在相同时间内反应的NO最多，只能说明反应速率最快，若在此温度下提供更长时间，NO转化率可能还会继续增大，最终达到平衡。
③氧气的存在对于NO的还原有抑制作用，原因是NO被O2氧化；O2氧化性强于NO，当O2存在时，CO优先与氧气反应；O2的存在可能会隆低催化剂的选择性。
(3)A.反应余热可以进入温差发电器为电能汽车提供动力，实现能量充分利用，故正确；B.使用不同的催化剂反应的活化能随之改变，进而改变反应速率，故正确；C.其他条件不变，温度升高，反应速率加快，故随1/T增大而减小，故不正确。
故答案为：AB。
(4)
则平衡常数K= ，平衡时正逆反应速率相等，则有， v正=v逆=k逆c2(CO2) c(N2)=k正c2(CO) c2(NO)，即K=k正k逆 =0.5，a点二氧化碳的转化率为25%，则有2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)起始物质的量2200改变物质的量0.50.50.50.25a点物质的量1.51.50.50.25 ，v正v逆=k正c2(CO) c2(NO)k逆c2(CO2) c(N2)=k正k逆×c2(CO) c2(NO)c2(CO2) c(N2)=0.5×1.52×1.520.52×0.25=40.5 。
【分析】（1）盖斯定律的应用要注意，判断列出的热化学方程式的对应关系，左右两边相同的物质互相抵消则相加，在同一边相同的物质互相抵消则相减；
（2） ① a未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率；
② 放热反应，温度高，速率快，升温平衡逆向移动，在相同时间内反应的NO最多，只能说明反应速率最快；
③ 氧气氧化性大于一氧化氮，当氧气存在时优先反应；
（3）A、余热可以为电能汽车提供热量；
B、催化剂可以降低反应的活化能，不同催化剂的活化能不同；
C、反应为吸热反应，T越高则K越大，即 lnk正随1/T增大而减小；
（4）结合三段式，通过图示以及题干的数据，可以计算出平衡常数，而a和t0的平衡常数相等，根据转化率计算a点的正反应速率和逆反应速率的比值。
30．【答案】（1）-634.3 kJ·mol-1
（2）该温度下有较高的化学反应速率和催化剂活性最高
（3）0.5；降低温度、及时将CH3OH分离、适当增大压强；m；＜
（4）阴极；4OH--4e-=O2↑+2H2O
【知识点】盖斯定律及其应用；化学反应速率与化学平衡的综合应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①已知：①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1=-156.9 kJ·mol-1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)2H2O(g) △H3= -395.6 kJ·mol-1，根据盖斯定律，将③×2-①，整理可得CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(g) △H=(-395.6 kJ/ mol)×2-(-156.9kJ/mol)=-634.3 kJ/ mol；
(2)加氢合成甲烷时，温度低于500℃时，反应速率低；温度高于500℃，对于副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，正反应是吸热反应，温度升高，化学平衡向生成CO的方向移动程度增大，不利于甲烷的生成。通常控制温度为500℃左右，这是由于在该温度下有较高的化学反应速率和催化剂活性最高，副反应发生的少，有利于甲烷的生成；
(3)①573 K时，在体积为2 L的刚性容器中，投入2 mol CO2和6 mol H2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，反应开始时，c(CO2)=1 mol/L，c(H2)=3 mol/L，总反应达到平衡时，CO2的平衡转化率为60%，则△c(CO2)=1 mol/L×60%=0.6 mol/L，则根据物质反应转化关系可知平衡时c(CO2)=0.4 mol/L，c(H2)=3(1-60%) mol/L=1.2 mol/L，c(CH3OH)=c(H2O)=0.6 mol/L，则该温度下该反应的化学平衡常数K=L2/mol2；
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H= -49 kJ /mol的正反应为气体体积减小的放热反应，要提高CO2的平衡转化率，就是要使化学平衡正向移动，根据平衡移动原理，采取的措施可以降低温度、及时将CH3OH分离、适当增大压强；
③该反应的正反应为放热反应，升高温度化学平衡向逆反应方向进行，化学平衡常数K减小，根据图像可知，曲线m表示平衡常数K与温度T之间的变化关系；
④根据图2可知，温度：c点＞a点，在其它条件不变时，温度升高，化学反应速率加快，所以反应速率v(a)逆＜v(c)逆；
(4)装置中X电极发生反应为CO2得到电子生成C2H4，碳元素化合价降低，发生还原反应，故X电极为阴极，Y 为阳极，Y电极失去电子，发生氧化反应，则阳极Y的电极反应式为4OH-_4e-=O2↑+2H2O。
【分析】（1）根据盖斯定律，将③×2-①得到目标方程式；
（2） 500℃左右化学反应速率较快，催化剂活性最高；
（3）①计算出各物质的平衡浓度，根据计算；
②化学平衡正向移动，CO2的平衡转化率提高；
③该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向进行；
④温度升高，化学反应速率加快；
（4）X电极上CO2制得乙烯，发生还原反应，X为阴极，Y为阳极，阳极上氢氧根失电子生成氧气和水。
31．【答案】（1）-49.4kJ/mol
（2）L4；1；AC
（3）P3＞P2＞P1；反应I是放热反应，反应II是吸热反应，温度高于570℃之后，温度对反应II的影响大于对反应I的影响，反应转化率主要由反应II决定；150
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)由盖斯定律可知，反应I—II得到反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，则ΔH=ΔH1—ΔH2=—90.6kJ·mol-1，ΔH1=—90.6kJ·mol-1+(+41.2kJ·mol-1)= —49.4kJ/mol，故答案为：—49.4kJ/mol；
(2)①反应I为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，逆反应速率大于正反应速率，则逆反应速率常数大于正反应速率常数，由图可知，L4大于K正，则L4代表k逆，故答案为：L4；
②反应达到平衡时，正逆反应速率相等，正=k正·c(CO2)·c3(H2)=逆=k逆c(CH3OH)·c(H2O)，==K，由图可知，温度为T1时，k正=k逆，所以平衡常数K =1，故答案为：1；
③A．增大反应I、II反应物二氧化碳的浓度，反应I、II的正反应速率均增加，故正确；
B．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故不正确；
C．加入催化剂，化学反应速率加快，化学平衡不移动，氢气的平衡转化率不变，故正确；
故答案为：AC；
(3)①反应I是气体体积减小的反应、反应II是气体体积不变的反应，温度一定时，增大压强，反应I平衡向正反应方向移动，反应II平衡不移动，二氧化碳的转化率增大，由图可知，P1时二氧化碳的转化率最小，P3时最大，所以压强由大到小的顺序为P3＞P2＞P1；反应I是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳转化率减小，反应II是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳转化率增大，压强为P1时，所以温度高于570℃之后，随着温度升高二氧化碳平衡转化率增大，说明温度对反应II的影响大于对反应I的影响，反应转化率主要由反应II决定，故答案为： P3＞P2＞P1；反应I是放热反应，反应II是吸热反应，温度高于570℃之后，温度对反应II的影响大于对反应I的影响，反应转化率主要由反应II决定；
②设起始二氧化碳为1mol、氢气为3mol，平衡时CO2转化60%，即转化了0.6mol，又CH3OH的选择性为，依题意可建立如下三段式：
由三段式可知平衡时，二氧化碳、氢气、甲醇、一氧化碳和水蒸气的总物质的量为3.2mol，体系中二氧化碳、氢气、甲醇和水蒸气的平衡分压为×0.1MPa=0.0125MPa、×0.1MPa=0.05MPa、×0.1MPa=0.0125MPa、×0.1MPa=0.01875MPa，反应I的平衡常数Kp==150MPa2，故答案为：150。
【分析】（1）利用盖斯定律求该反应的反应热；
（2） ① 正逆反应速率都随温度的升高的减小，所以排除 L1、L2 ，反应 I 是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，即逆反应速率常数受温度的影响比正反应速率常数大，所以是 L4 ；
② 达到化学平衡时正反应速率等于逆反应速率，K=，T1时k正=k逆；
③恒容密闭容器中，气体的质量始终不变，混合气体的体积始终不变，所以不管是否达到化学平衡状态，密度始终不变；
（3）①反应I 是气体体积减小的反应，反应 II 是气体体积不变的反应，所以压强增大，反应 I平衡正向移动，所以CO2的转化率增大；根据温度对化学平衡的影响分析；
②利用三段式计算出M点是各物质的平衡分压，再求Kp。
32．【答案】（1）2NO2(g)+4CO(g) 4CO2(g)+N2(g)△H=-1227.8kJ/mol
（2）0.16；80；p
（3）作催化剂；4xCe3++2NOx+4xH+=4xCe4++N2+2xH2O
【知识点】盖斯定律及其应用；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)依据盖斯定律，反应2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g)可由①×4-②+③得到，因此△H=△H1×4-△H2+△H3=-1227.8kJ/mol。
(2)设达到平衡时NO转化的物质的量为amol，则
根据题意，，a=0.8，平衡时气体总物质的量n总=4.8mol，平衡时总压p平=1.2pMPa，①v(NH3)==0.16mol·L-1·min-1，NO的转化率为×100%=80%，②该反应的压强平衡常数p(MPa)。
(3)根据图示箭头可知，Ce3+/Ce4+的作用是催化剂，NOx被吸收的离子方程式为4xCe3++2NOx+4xH+=4xCe4++N2+2xH2O。
【分析】（1）根据盖斯定律①×4-②+③得到目标方程式；
（2）①列出三段式，根据计算；
②根据计算；
（3） Ce3+/Ce4+是催化剂；根据反应物和生成物书写离子方程式。
33．【答案】（1）
（2）乙酸；
（3）BDE；15；3.96；；>；随温度升高，产物摩尔流量和反应的平衡转化率均增大，平衡向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应
【知识点】盖斯定律及其应用；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)甲烷和乙酸的燃烧热分别为、，则①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.30 kJ·mol－1
②CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝－876.72 kJ·mol－1；
根据盖斯定律①-②得；
(2)根据图甲所示，选择性最高的产品是乙酸，反应中应加入的等离子体催化剂是；
(3)①A．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，密度是恒量，密度不再改变，反应不一定平衡，故不选A；
B．反应前后气体总质量不变，气体物质的量不同，平均摩尔质量是变量，平均摩尔质量不再改变，反应一定达到平衡状态，
故答案为：B；
C．CO2和H2的分压相等，不能判断是否不再改变，所以反应不一定平衡，故不选C；
D．反应达到平衡，各物质分压不变，CH4的分压不再改变，反应一定达到平衡状态，
故答案为：D；
E．反应达到平衡，正逆反应速率比等于系数比，反应一定达到平衡状态，
故答案为：E；
选BDE。
②研究表明CO的生成速率，某时刻测得，
则15，3.96。
③
达到平衡后测得体系总压是起始时的倍，，x=20，则该反应用分压表示的平衡常数。
④随温度升高，产物摩尔流量和反应的平衡转化率均增大，平衡向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应，>0。
【分析】（1）分别写出甲烷和乙酸燃烧热的化学方程式，再根据盖斯定律计算；
（2）选择性最高的产品是乙酸；催化剂为时乙酸选择性最高；
（3）①反应达到平衡时，各组分的浓度不变，正逆反应速率相等；
②列出三段式进行计算；
③根据计算；
④随温度升高，产物摩尔流量和反应的平衡转化率均增大，平衡正向移动，正反应为吸热反应。
34．【答案】（1）
（2）作催化剂；两种情况下反应均达到平衡，催化剂CaCl2不改变平衡
（3）CaS；；0.32a
（4）高温下，过量的C与CO2反应生成CO，使气体总体积增大（或CaSO4部分转化为其他含硫物质）
【知识点】盖斯定律及其应用；化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)令3CaSO4(s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2(g) ΔH1①
3CaS(s)+CaSO4(s)=4CaO(s)+4S(s) ΔH2②
根据盖斯定律可知，反应：2CaSO4(s)+S(s)=2CaO(s)+3SO2(g)可由（3①-②）得到，所以对应反应热ΔH=；
(2)由图示可知CaCl2改变反应速率，但不改变最终CaSO4的转化率，说明CaCl2在转化过程中起催化剂作用；因催化剂CaCl2不改变平衡状态，当温度高于1200 ℃时，两种情况均达到平衡状态，则无论有无CaCl2，CaSO4的平衡转化率趋于相同；
(3)①S的最低价态为-2价，则温度低于800℃时，主要的还原产物是一种硫的最低价盐，CaSO4主要还原产物为CaS；
②根据反应：CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)可知，转化的CO的浓度与生成的SO2相同，所以该反应达到平衡时，=c(SO2)=8.0×10-5mol·L-1，CO的转化率为80%，因此CO的初始浓度c0(CO)=；根据题意列出三段式如下：
，则
平衡时的总压强为0.1a MPa×=0.18 a MPa，则CO(g)、CO2(g)、SO2(g)的平衡分压分别为×0.18 a MPa=0.02 a MPa、×0.18 a MPa=0.08 a MPa、×0.18 a MPa=0.08 a MPa，所以Kp= =0.32aMPa；
(4)因高温下过量的C与CO2反应生成CO，方程式为C+CO22CO，从而使气体总体积增大，导致混合气体中SO2的体积分数不升反降，也可能是或CaSO4部分转化为其他含硫物质，从而使SO2的体积分数降低。
【分析】(1)根据盖斯定律计算；
(2) 催化剂可以改变反应速率，但不影响平衡；
(3)①S位于第VIA族，最低价态为-2价；
②利用“三段式”；
(4)其它气态物质的量增大或产生 SO2 。
35．【答案】（1） 2550.0kJ·mol-1
（2）B；D
（3）小于；或
（4）<；Kp1·Kp2；<；设T2>T1，由图可知：pKp1(T2)-pKp1(T1)>∣pKp2(T2)-pKp2(T1)∣则：pKp1(T2)-pKp1(T1)> pKp2(T1)-pKp2(T2)，pKp1(T2)+pKp2(T2)>pKp1(T1)+pKp2(T1)，lg[Kp1(T1)·Kp2(T1)]>lg[Kp1(T2)·Kp2(T2)]即K(T1)>K(T2)，因此该反应正反应为放热反应
【知识点】反应热和焓变；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答
