练习二 化学反应的方向 化学平衡（原卷版）
一、选择题
1.(2022·辽宁高考)某温度下，在1 L恒容密闭容器中2.0 mol X发生反应2X(s)Y(g)＋2Z(g)，有关数据如下：
时间段/min 产物Z的平均生成速率/ mol·L－1·min－1
0～2 0.20
0～4 0.15
0～6 0.10
下列说法错误的是( )
A.1 min时，Z的浓度大于0.20 mol·L－1
B.2 min时，加入0.20 mol Z，此时v正(Z)＜v逆(Z)
C.3 min时，Y的体积分数约为33.3%
D.5 min时，X的物质的量为1.4 mol
2.(2021·湖南高考改编)已知：A(g)＋2B(g)3C(g) ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和3 mol B发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.容器内压强不变，表明反应达到平衡
B.t2时改变的条件：升高温度
C.平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)
D.平衡常数K：K(Ⅱ)
①反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH>0
②CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0
③高温下，反应MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)能自发进行，则该反应的ΔH>0、ΔS>0
④ΔH<0、ΔS>0的反应在任何温度下都能自发进行
A.①③ B.②③
C.②④ D.①②
4.(2023·浙江三地市高三教学质量检测)在298 K和100 kPa压力下，已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度分别为：
物质 S/(J·K－1·mol－1) ΔH/(kJ·mol－1) ρ/(kg·m－3)
C(金刚石) 2.4 －395.40 3513
C(石墨) 5.7 －393.51 2260
此条件下，对于反应C(石墨)―→C(金刚石)，下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH＜0，ΔS＜0
B.由公式ΔG＝ΔH－TΔS可知，该反应ΔG＝985.29 kJ·mol－1
C.金刚石比石墨稳定
D.超高压条件下，石墨有可能变为金刚石
5.在一个密闭容器中发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反应过程中某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.2 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡时，可能出现的数据是( )
A.c(SO3)＝0.4 mol·L－1
B.c(SO2)＝c(SO3)＝0.15 mol·L－1
C.c(SO2)＝0.25 mol·L－1
D.c(SO2)＋c(SO3)＝0.5 mol·L－1
6.已知2SO2(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)之比为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
7.对于反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH>0，下列有关说法正确的是( )
A.平衡常数表达式为K＝
B.恒温条件下压缩容器的体积，平衡逆向移动，平衡常数K不发生变化
C.升高体系温度，平衡常数K减小
D.恒温恒压条件下，通入氦气，平衡逆向移动，平衡常数K不发生变化
8.加热N2O5依次发生的分解反应为①N2O5(g)N2O3(g)＋O2(g)，②N2O3(g)N2O(g)＋O2(g)。在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol。则t ℃时反应①的平衡常数为( )
A.10.7 B.8.5
C.9.6 D.10.2
9.丙烯腈(C3H3N)是制备腈纶的单体。一种制备丙烯腈反应的热化学方程式为C3H6(g)＋NH3(g)＋O2(g)C3H3N(g)＋3H2O(g) ΔH＝－515 kJ·mol－1，下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔS<0
B.该反应的平衡常数K＝
C.其他条件相同，增大压强有利于提高丙烯腈的平衡产率
D.该反应每消耗1.5 mol O2，转移电子的物质的量为3 mol
10.随着人们环保意识的增强，燃油汽车都已经装上了尾气处理装置。汽车尾气在催化剂作用下可发生如下反应：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)，下列说法不正确的是( )
A.该反应能自发进行，ΔH<0
B.反应的平衡常数表达式为K＝
C.反应中每消耗1 mol NO，转移电子的数目约等于4×6.02×1023
D.实际应用中加入高效催化剂，燃油汽车排放的尾气对空气污染程度减小
11.N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) ΔH＞0，T1温度下的部分实验数据如下：
t/s 0 500 1000 1500
c(N2O5)/(mol·L－1) 5.00 3.52 2.50 2.50
下列说法不正确的是( )
A.500 s内N2O5分解速率为2.96×10－3 mol·L－1·s－1
B.T1温度下的平衡常数为K1＝125，1000 s时N2O5的转化率为50%
C.其他条件不变时，T2温度下反应到1000 s时测得N2O5的浓度为2.98 mol·L－1，则T1＜T2
D.T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1＞K3，则T1＞T3
12.(2023·广东四校高三综合测试)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在2 L容器中，将CO和H2S混合加热并发生反应：CO(g)＋H2S(g) COS(g)＋H2(g) ΔH>0，测得有关数据如下。
实验 温度/℃ 起始时 平衡时 平衡常数
n(CO)/ mol n(H2S)/ mol n(COS)/ mol n(H2)/ mol n(COS)/ mol
1 T1 0.200 0.200 0 0 n1 K1＝
2 T2 0.200 0.200 0 0 n2＝0.04 K2
3 T2 0.400 0.400 0 0 n3 K3
下列判断错误的是( )
A.K2＝
B.K2＝K3且n3>2n1
C.初始反应速率：实验3>实验2>实验1
D.通入CO后，正反应速率逐渐增大
13.下列有关叙述中正确的是( )
选项 化学反应方程式 已知条件 预测
A M(s)===X(g)＋Y(s) ΔH>0 它是非自发反应
B W(s)＋xG(g)===2Q(g) ΔH<0，能自发反应 x可能等于1、2、3
C 4X(g)＋5Y(g)===4W(g)＋6G(g) 能自发反应 ΔH一定小于0
D 4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s) 常温下，自发进行 ΔH>0
14.NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间的反应为：CO(g)＋NO(g)===CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－374.3 kJ·mol－1，K＝2.5×1060，反应速率较小。有关该反应的说法正确的是( )
A.K很大，NO与CO在排入大气之前就已反应完全
B.增大压强，平衡将向右移动，K>2.5×1060
C.升高温度，既增大反应速率又增大K
D.选用适宜催化剂可达到尾气排放标准
15.(2023·河南省豫北名校高三测评)在T ℃时，向一个3 L的密闭容器中通入4 mol NH3、a mol O2，发生反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)。此时NH3的平衡转化率为60%。下列说法错误的是( )
A.当混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡
B.当v正(NO)∶v逆(H2O)＝4∶6时，反应达到平衡
C.反应过程中分离出H2O(g)，正反应速率增大
D.平衡时，若O2的转化率为60%，则a＝5
16.SiHCl3在催化剂作用下主要发生反应：
2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g) ΔH＝＋48 kJ·mol－1。已知：反应速率v＝v正－v逆＝k正x2(SiHCl3)－k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
下列说法正确的是( )
A.343 K时反应物的平衡转化率为21%
B.a点的反应速率小于b点的反应速率
C.343 K时＝
D.由323 K的平衡转化率数据，不能计算323 K的平衡常数K
二、非选择题
17.(2023·甘肃省金昌市高三模拟)随着环境治理深入开展，大气污染治理已见成效。回答下列问题：
(1)已知：Ⅰ.N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1
Ⅱ.2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g) ΔH＝－113.0 kJ·mol－1
Ⅲ.4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－905 kJ·mol－1
写出NH3与NO2反应生成无污染气体的热化学方程式：___________________________
_____________________________。
(2)根据NH3与NO2反应的热化学方程式，请判断该反应能否自发进行：________(填“能”或“不能”)，理由是__________________。
(3)一定条件下，将4 mol NH3和5 mol O2充入固定容积为2 L的密闭容器中，发生反应4NH3(g)＋5O2(g)??4NO(g)＋6H2O(g)，反应体系中某组分浓度随时间的变化如图所示：
①从反应开始到平衡状态，以O2的浓度变化表示的平均反应速率为________mol·L－1·s－1，此条件下，该反应的化学平衡常数Kc＝________(列出计算式即可)，NH3的平衡转化率为________。
②恒容条件下，下列措施能使平衡体系中增大的有________(填字母)。
a.升高温度 b.充入He气
c.再充入2 mol O2 d.使用高效催化剂
18.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示：
t/℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝________________。
(2)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________ ℃。
(4)若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K________(填“大于”“小于”或“等于”)1.0。
(5)830 ℃时，容器中的化学反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
19.H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
(1)H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________。
(2)在620 K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2________α1，该反应的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。
(3)向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________(填标号)。
A.H2S B.CO2
C.COS D.N2
20.(2023·济南市高三统一考试)NH3、NOx、SO2等气体易造成环境污染，合理利用就可以变废为宝，既可以减少对环境的污染，又能解决部分能源危机问题。
途径一：利用氢气治理氮氧化物的污染。
(1)一定温度下，相关反应如下：
Ⅰ.2NO(g)＋5H2(g)2NH3(g)＋2H2O(g) ΔH1 平衡常数为K1；
Ⅱ.热化学方程式已略去 ΔH2 平衡常数为K2；
Ⅲ.NO(g)＋H2(g)N2(g)＋H2O(g) ΔH3 平衡常数为K3。
已知：ΔH2＝ΔH1－2ΔH3。将反应Ⅱ的热化学方程式补充完整：_________________________
___________ ΔH2；同时可以推出，K2＝________(用含K1、K3的式子表示)。
(2)某温度下(高于100 ℃)，将2 mol NO和3.5 mol H2充入体积为2 L的密闭容器中，体系总压强p随时间的变化如下表所示。
t/min 0 20 40 60 80 100 120 140
p/kPa 55 50.7 47.6 44.8 43.2 41.8 41 41
①N2的分压随时间变化如图所示，则从开始至平衡时，v(N2)＝________ kPa·min－1(保留两位有效数字)。
②该温度下，反应Ⅱ用浓度表示的平衡常数Kc＝________。
21.(2023·全国乙卷节选)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题：
(1)将FeSO4置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4(s)Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)(Ⅰ)。平衡时的关系如下图所示。660 K时，该反应的平衡总压p总＝________kPa、平衡常数Kp(Ⅰ)＝________(kPa)2。Kp(Ⅰ)随反应温度升高而________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3(g)??2SO2(g)＋O2(g)(Ⅱ)，平衡时pO2＝____________(用、表示)。在929 K时，p总＝84.6 kPa，＝35.7 kPa，则＝________kPa，Kp(Ⅱ)＝________kPa(列出计算式)。
22.(2022·全国乙卷节选)在1470 K、100 kPa反应条件下，将n(H2S)∶n(Ar)＝1∶4的混合气进行H2S热分解反应[2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g) ΔH＝170 kJ·mol－1]。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，H2S平衡转化率为________，平衡常数Kp＝________kPa。
23.(2021·全国乙卷节选)一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题：
(1)氯铂酸钡(BaPtCl6)固体加热时部分分解为BaCl2、Pt和Cl2，376.8 ℃时平衡常数Kp′＝1.0×104 Pa2。在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl6，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)。在376.8 ℃，碘蒸气初始压强为20.0 kPa。376.8 ℃平衡时，测得烧瓶中压强为32.5 kPa，则pICl＝________ kPa，反应2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的平衡常数K＝__________________(列出计算式即可)。
(2)McMorris测定和计算了在136～180 ℃范围内下列反应的平衡常数Kp：
2NO(g)＋2ICl(g) 2NOCl(g)＋I2(g) Kp1
2NOCl(g) 2NO(g)＋Cl2(g) Kp2
得到lg Kp1～和lg Kp2～均为线性关系，如下图所示：
①由图可知，NOCl分解为NO和Cl2反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。
②反应2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的K＝________(用Kp1、Kp2表示)；该反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程_______________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
24.(2021·浙江高考节选)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SO2：
Cu(s)＋2H2SO4(l)===CuSO4(s)＋SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－11.9 kJ·mol－1
判断该反应的自发性并说明理由____________________________________。
(2)已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－198 kJ·mol－1
850 K时，在一恒容密闭反应器中充入一定量的SO2和O2，当反应达到平衡后测得SO2、O2和SO3的浓度分别为6.0×10－3 mol·L－1、8.0×10－3 mol·L－1和4.4×10－2 mol·L－1。
①该温度下反应的平衡常数为____________。
②平衡时SO2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。下列说法正确的是________。
A.须采用高温高压的反应条件使SO2氧化为SO3
B.进入接触室之前的气流无须净化处理
C.通入过量的空气可以提高含硫矿石和SO2的转化率
D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收SO3以提高吸收速率
25.在工业上，常用CO和H2合成甲醇，热化学方程式为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH＝－574.4 kJ·mol－1。
(1)能说明反应CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)已达平衡状态的是________(填字母)。
A.单位时间内生成1 mol CH3OH(g)的同时消耗了1 mol CO(g)
B.在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变
C.在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中，气体的平均摩尔质量不再变化
(2)在T1 ℃时，向体积为2 L的恒容容器中充入物质的量之和为3 mol的H2和CO，反应达到平衡时CH3OH的体积分数(V%)与的关系如图1所示。
①当起始＝2时，经过5 min达到平衡，CO的转化率为60%，则0～5 min内平均反应速率v(H2)＝____________。若此时再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4 mol，达新平衡时H2的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②当起始＝3.5时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数可能是图像中的________点(填“D”“E”或“F”)。
(3)在一容积可变的密闭容器中充有10 mol CO和20 mol H2。CO的平衡转化率[α(CO)]与温度(T)、压强(p)的关系如图2所示。
①A、B、C三点对应的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为____________。
②若达到平衡状态A时，容器的容积为10 L，则在平衡状态B时容器的容积为________L。
练习二 化学反应的方向 化学平衡（解析版）
一、选择题
1.(2022·辽宁高考)某温度下，在1 L恒容密闭容器中2.0 mol X发生反应2X(s)Y(g)＋2Z(g)，有关数据如下：
时间段/min 产物Z的平均生成速率/ mol·L－1·min－1
0～2 0.20
0～4 0.15
0～6 0.10
下列说法错误的是( )
A.1 min时，Z的浓度大于0.20 mol·L－1
B.2 min时，加入0.20 mol Z，此时v正(Z)＜v逆(Z)
C.3 min时，Y的体积分数约为33.3%
D.5 min时，X的物质的量为1.4 mol
答案 B
解析 4 min时生成的Z的物质的量为0.15 mol·L－1·min－1×4 min×1 L＝0.6 mol，6 min时生成的Z的物质的量为0.10 mol·L－1·min－1×6 min×1 L＝0.6 mol，故反应在4 min时已达到平衡，设达到平衡时生成了a mol Y，列三段式：
2X(s)Y(g)＋2Z(g)
初始量/mol 2.0 0 0
转化量/mol 2a a 2a
平衡量/mol 2.0－2a a 0.6
根据2a＝0.6，得a＝0.3，则Y的平衡浓度为0.3 mol·L－1，Z的平衡浓度为0.6 mol·L－1，平衡常数K＝c2(Z)·c(Y)＝0.108，2 min时Y的浓度为0.2 mol·L－1，Z的浓度为0.4 mol·L－1，加入0.2 mol Z后Z的浓度变为0.6 mol·L－1，Q＝c2(Z)·c(Y)＝0.072＜K，反应正向进行，故v正(Z)＞v逆(Z)，B错误。
2.(2021·湖南高考改编)已知：A(g)＋2B(g)3C(g) ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和3 mol B发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.容器内压强不变，表明反应达到平衡
B.t2时改变的条件：升高温度
C.平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)
D.平衡常数K：K(Ⅱ)
解析 容器内发生的反应为A(g)＋2B(g) 3C(g)，该反应是气体分子数不变的可逆反应，所以在恒温恒容条件下，气体的压强始终保持不变，则容器内压强不变，不能说明反应达到平衡状态，A错误；根据图像变化曲线可知，t2～t3过程中，t2时v正′瞬间不变，平衡过程中不断增大，则说明反应向逆反应方向移动，且不是“突变”图像，属于“渐变”过程，所以排除温度与催化剂等影响因素，改变的条件为：向容器中加入C，B错误；最初加入体系中的A和B的物质的量的比值为1∶3，当向体系中加入C时，平衡逆向移动，最终A和B各自物质的量增加的比例为1∶2，因此平衡时A的体积分数φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)，C正确；平衡常数K与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所以K保持不变，D错误。
3.下列判断错误的是( )
①反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH>0
②CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0
③高温下，反应MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)能自发进行，则该反应的ΔH>0、ΔS>0
④ΔH<0、ΔS>0的反应在任何温度下都能自发进行
A.①③ B.②③
C.②④ D.①②
答案 D
4.(2023·浙江三地市高三教学质量检测)在298 K和100 kPa压力下，已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度分别为：
物质 S/(J·K－1·mol－1) ΔH/(kJ·mol－1) ρ/(kg·m－3)
C(金刚石) 2.4 －395.40 3513
C(石墨) 5.7 －393.51 2260
此条件下，对于反应C(石墨)―→C(金刚石)，下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH＜0，ΔS＜0
B.由公式ΔG＝ΔH－TΔS可知，该反应ΔG＝985.29 kJ·mol－1
C.金刚石比石墨稳定
D.超高压条件下，石墨有可能变为金刚石
答案 D
解析 根据燃烧热的定义可知：C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－395.40 kJ·mol－1，C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.51 kJ·mol－1，反应C(石墨)―→C(金刚石)的ΔH＝(－393.51 kJ·mol－1)－(－395.40 kJ·mol－1)＝1.89 kJ·mol－1＞0，ΔS＝S(金刚石)－S(石墨)＝2.4 J·K－1·mol－1－5.7 J·K－1·mol－1＝－3.3 J·K－1·mol－1＜0，A错误；由公式ΔG＝ΔH－TΔS可知，该反应ΔG＝1.89 kJ·mol－1－298 K×(－3.3×10－3 kJ·K－1·mol－1)＝2.8734 kJ·mol－1，B错误；由A项分析可知，反应C(石墨)―→C(金刚石)是吸热反应，说明质量相同时，石墨的能量较低，则石墨比金刚石稳定，C错误；由于金刚石的密度比石墨大，故质量相同时，金刚石的体积小，则反应C(石墨)―→C(金刚石)是体积减小的过程，故超高压条件下，石墨有可能变为金刚石，D正确。
5.在一个密闭容器中发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反应过程中某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.2 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡时，可能出现的数据是( )
A.c(SO3)＝0.4 mol·L－1
B.c(SO2)＝c(SO3)＝0.15 mol·L－1
C.c(SO2)＝0.25 mol·L－1
D.c(SO2)＋c(SO3)＝0.5 mol·L－1
答案 C
6.已知2SO2(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)之比为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 因为反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)在恒温、恒容的条件下进行，根据等效平衡的原理可知，甲与丙最后达到平衡时SO2、O2、SO3的物质的量、容器内的压强、SO2与O2的比值都相同；乙相当于在甲容器达到平衡后，将容器的体积瞬间扩大为原来的2倍。设甲达到平衡时容器内的压强为p甲，此时容器内压强瞬间减小为，平衡向逆反应方向移动，气体的物质的量增加，SO3的质量减小，所以容器内气体的压强增大，则p乙>，则2p乙>p甲＝p丙，SO3的质量：m甲＝m丙>2m乙，A错误，B正确；当甲容器达到平衡后瞬间将容器体积扩大2倍，平衡向逆反应方向移动，但是生成的SO2与O2的物质的量之比为2∶1，这与开始两者加入的物质的量之比相同，所以在此过程中SO2与O2的物质的量之比一直是2∶1，C错误；甲与丙为等效平衡，但达到平衡时，甲容器中SO2的转化率与丙容器中SO3的转化率不一定相等，即Q甲不一定等于Q丙，D错误。
7.对于反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH>0，下列有关说法正确的是( )
A.平衡常数表达式为K＝
B.恒温条件下压缩容器的体积，平衡逆向移动，平衡常数K不发生变化
C.升高体系温度，平衡常数K减小
D.恒温恒压条件下，通入氦气，平衡逆向移动，平衡常数K不发生变化
答案 B
8.加热N2O5依次发生的分解反应为①N2O5(g)N2O3(g)＋O2(g)，②N2O3(g)N2O(g)＋O2(g)。在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol。则t ℃时反应①的平衡常数为( )
A.10.7 B.8.5
C.9.6 D.10.2
答案 B
解析 设N2O5的转化浓度为x mol·L－1，N2O3的转化浓度为y mol·L－1。
根据题意得，所以x＝3.1，y＝1.4，所以反应①的平衡常数为K＝＝＝8.5。
9.丙烯腈(C3H3N)是制备腈纶的单体。一种制备丙烯腈反应的热化学方程式为C3H6(g)＋NH3(g)＋O2(g)C3H3N(g)＋3H2O(g) ΔH＝－515 kJ·mol－1，下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔS<0
B.该反应的平衡常数K＝
C.其他条件相同，增大压强有利于提高丙烯腈的平衡产率
D.该反应每消耗1.5 mol O2，转移电子的物质的量为3 mol
答案 B
解析 该反应为气体分子数增大的反应，ΔS>0，A错误；该反应为气体分子数增大的反应，增大压强平衡逆向移动，丙烯腈平衡产率降低，C错误；该反应中O2转化为H2O，O化合价降低2，每消耗1.5 mol O2，转移电子的物质的量为6 mol，D错误。
10.随着人们环保意识的增强，燃油汽车都已经装上了尾气处理装置。汽车尾气在催化剂作用下可发生如下反应：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)，下列说法不正确的是( )
A.该反应能自发进行，ΔH<0
B.反应的平衡常数表达式为K＝
C.反应中每消耗1 mol NO，转移电子的数目约等于4×6.02×1023
D.实际应用中加入高效催化剂，燃油汽车排放的尾气对空气污染程度减小
答案 C
解析 该反应的气体分子数减少，ΔS<0，能自发进行，说明ΔH－TΔS<0，则ΔH<0，A正确；该反应的平衡常数表达式为K＝，B正确；该反应转移4e－，则每消耗1 mol NO，转移电子的数目约等于2×6.02×1023，C错误；加入高效催化剂，有利于燃油汽车排放的尾气快速转化为无毒的CO2和N2，从而减少对空气的污染，D正确。
11.N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) ΔH＞0，T1温度下的部分实验数据如下：
t/s 0 500 1000 1500
c(N2O5)/(mol·L－1) 5.00 3.52 2.50 2.50
下列说法不正确的是( )
A.500 s内N2O5分解速率为2.96×10－3 mol·L－1·s－1
B.T1温度下的平衡常数为K1＝125，1000 s时N2O5的转化率为50%
C.其他条件不变时，T2温度下反应到1000 s时测得N2O5的浓度为2.98 mol·L－1，则T1＜T2
D.T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1＞K3，则T1＞T3
答案 C
12.(2023·广东四校高三综合测试)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在2 L容器中，将CO和H2S混合加热并发生反应：CO(g)＋H2S(g) COS(g)＋H2(g) ΔH>0，测得有关数据如下。
实验 温度/℃ 起始时 平衡时 平衡常数
n(CO)/ mol n(H2S)/ mol n(COS)/ mol n(H2)/ mol n(COS)/ mol
1 T1 0.200 0.200 0 0 n1 K1＝
2 T2 0.200 0.200 0 0 n2＝0.04 K2
3 T2 0.400 0.400 0 0 n3 K3
下列判断错误的是( )
A.K2＝
B.K2＝K3且n3>2n1
C.初始反应速率：实验3>实验2>实验1
D.通入CO后，正反应速率逐渐增大
答案 D
解析 设T1 ℃下达平衡时CO转化了x mol·L－1，列出下列三段式：
CO(g)＋ H2S(g) COS(g)＋H2(g)
起始浓度,(mol·L－1) 0.100 0.100 0 0
转化浓度,(mol·L－1) x x x x
平衡浓度,(mol·L－1) 0.100－x 0.100－x x x
则＝，解得x＝0.01，则n1＝0.02，达到平衡时，T1 ℃下的COS浓度小于T2 ℃，说明T1 ℃→T2 ℃平衡正向移动，该反应正向为吸热反应，升高温度，平衡将正向移动，因此T1
13.下列有关叙述中正确的是( )
选项 化学反应方程式 已知条件 预测
A M(s)===X(g)＋Y(s) ΔH>0 它是非自发反应
B W(s)＋xG(g)===2Q(g) ΔH<0，能自发反应 x可能等于1、2、3
C 4X(g)＋5Y(g)===4W(g)＋6G(g) 能自发反应 ΔH一定小于0
D 4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s) 常温下，自发进行 ΔH>0
答案 B
14.NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间的反应为：CO(g)＋NO(g)===CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－374.3 kJ·mol－1，K＝2.5×1060，反应速率较小。有关该反应的说法正确的是( )
A.K很大，NO与CO在排入大气之前就已反应完全
B.增大压强，平衡将向右移动，K>2.5×1060
C.升高温度，既增大反应速率又增大K
D.选用适宜催化剂可达到尾气排放标准
答案 D
解析 平衡常数很大，表示该反应所能进行的程度大，由于NO与CO反应速率较小，则在排入大气之前没有反应完全，故A错误；平衡常数只与温度有关，增大压强，K不变，故B错误；正反应放热，升高温度，速率加快，平衡逆向移动，K减小，故C错误。
15.(2023·河南省豫北名校高三测评)在T ℃时，向一个3 L的密闭容器中通入4 mol NH3、a mol O2，发生反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)。此时NH3的平衡转化率为60%。下列说法错误的是( )
A.当混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡
B.当v正(NO)∶v逆(H2O)＝4∶6时，反应达到平衡
C.反应过程中分离出H2O(g)，正反应速率增大
D.平衡时，若O2的转化率为60%，则a＝5
答案 C
解析 反应过程中分离出水蒸气，生成物的浓度减小，逆反应速率减小，正反应速率随之减小，故C错误。
16.SiHCl3在催化剂作用下主要发生反应：
2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g) ΔH＝＋48 kJ·mol－1。已知：反应速率v＝v正－v逆＝k正x2(SiHCl3)－k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
下列说法正确的是( )
A.343 K时反应物的平衡转化率为21%
B.a点的反应速率小于b点的反应速率
C.343 K时＝
D.由323 K的平衡转化率数据，不能计算323 K的平衡常数K
答案 C
解析 根据该反应ΔH>0，可知a点所在的曲线为343 K时SiHCl3的转化率－时间曲线，b点所在的曲线为323 K时SiHCl3的转化率－时间曲线，A错误；由图可知，a、b两点的转化率相等，可认为各物质的浓度对应相等，而a点的温度更高，所以速率更快，即a点的反应速率大于b点的反应速率，B错误；由图可知，343 K时SiHCl3的转化率为22%，设起始时SiHCl3的浓度为1 mol/L，列三段式：
2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)
起始浓度
(mol/L) 1 0 0
转化浓度
(mol/L) 0.22 0.11 0.11
平衡浓度
(mol/L) 0.78 0.11 0.11
平衡时v正＝v逆，则k正x2(SiHCl3)＝k逆x(SiH2Cl2)·x(SiCl4)，则＝＝，C正确；由C项分析，根据343 K时SiHCl3的转化率可计算该温度下的平衡常数，故由323 K的平衡转化率数据，可以计算323 K的平衡常数K，D错误。
二、非选择题
17.(2023·甘肃省金昌市高三模拟)随着环境治理深入开展，大气污染治理已见成效。回答下列问题：
(1)已知：Ⅰ.N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1
Ⅱ.2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g) ΔH＝－113.0 kJ·mol－1
Ⅲ.4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－905 kJ·mol－1
写出NH3与NO2反应生成无污染气体的热化学方程式：___________________________
_____________________________。
(2)根据NH3与NO2反应的热化学方程式，请判断该反应能否自发进行：________(填“能”或“不能”)，理由是__________________。
(3)一定条件下，将4 mol NH3和5 mol O2充入固定容积为2 L的密闭容器中，发生反应4NH3(g)＋5O2(g)??4NO(g)＋6H2O(g)，反应体系中某组分浓度随时间的变化如图所示：
①从反应开始到平衡状态，以O2的浓度变化表示的平均反应速率为________mol·L－1·s－1，此条件下，该反应的化学平衡常数Kc＝________(列出计算式即可)，NH3的平衡转化率为________。
②恒容条件下，下列措施能使平衡体系中增大的有________(填字母)。
a.升高温度 b.充入He气
c.再充入2 mol O2 d.使用高效催化剂
答案 (1)8NH3(g)＋6NO2(g)===7N2(g)＋12H2O(g) ΔH＝－2734.5 kJ·mol－1
(2)能 该反应是熵增的放热反应
(3)①0.1 40% ②c
解析 (1)根据盖斯定律，由Ⅲ×2－Ⅱ×3－Ⅰ×7得反应8NH3(g)＋6NO2(g)===7N2(g)＋12H2O(g) ΔH＝－2734.5 kJ·mol－1。
(3)①根据图中数据可知，开始时浓度为2 mol·L－1，则应该为氨气的浓度随反应时间的变化，故从反应开始到平衡状态，以O2的浓度变化表示的平均反应速率为v(O2)＝v(NH3)＝×＝0.1 mol·L－1·s－1；根据三段式可知：
4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)
起始量(mol·L－1) 2 2.5 0 0
变化量(mol·L－1) 0.8 1 0.8 1.2
平衡量(mol·L－1) 1.2 1.5 0.8 1.2
该反应的化学平衡常数Kc＝，NH3的平衡转化率为×100%＝40%；②反应4NH3(g)＋5O2(g)??4NO(g)＋6H2O(g)为气体体积增大的放热反应，恒容条件下升高温度，平衡逆向移动，减小，a错误；充入He气，参与反应的气体的浓度不变，平衡不移动，不变，b错误；再充入2 mol O2，平衡正向移动，增大，c正确；使用高效催化剂，平衡不移动，不变，d错误。
18.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示：
t/℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝________________。
(2)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________ ℃。
(4)若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K________(填“大于”“小于”或“等于”)1.0。
(5)830 ℃时，容器中的化学反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
答案 (1) (2)吸热 (3)700 (4)等于 (5)不
19.H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
(1)H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________。
(2)在620 K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2________α1，该反应的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。
(3)向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________(填标号)。
A.H2S B.CO2
C.COS D.N2
答案 (1)2.5 2.8×10－3 (2)> > (3)B
解析 (1)设平衡时H2S转化的物质的量为x mol，列三段式：
H2S(g)＋CO2(g) COS(g)＋H2O(g)
初始/mol 0.40 0.10 0 0
转化/mol x x x x
平衡/mol 0.40－x 0.10－x x x
由题意得：＝0.02，解得x＝0.01，H2S的平衡转化率α1＝×100%＝2.5%，K＝＝＝≈2.8×10－3。
20.(2023·济南市高三统一考试)NH3、NOx、SO2等气体易造成环境污染，合理利用就可以变废为宝，既可以减少对环境的污染，又能解决部分能源危机问题。
途径一：利用氢气治理氮氧化物的污染。
(1)一定温度下，相关反应如下：
Ⅰ.2NO(g)＋5H2(g)2NH3(g)＋2H2O(g) ΔH1 平衡常数为K1；
Ⅱ.热化学方程式已略去 ΔH2 平衡常数为K2；
Ⅲ.NO(g)＋H2(g)N2(g)＋H2O(g) ΔH3 平衡常数为K3。
已知：ΔH2＝ΔH1－2ΔH3。将反应Ⅱ的热化学方程式补充完整：_________________________
___________ ΔH2；同时可以推出，K2＝________(用含K1、K3的式子表示)。
(2)某温度下(高于100 ℃)，将2 mol NO和3.5 mol H2充入体积为2 L的密闭容器中，体系总压强p随时间的变化如下表所示。
t/min 0 20 40 60 80 100 120 140
p/kPa 55 50.7 47.6 44.8 43.2 41.8 41 41
①N2的分压随时间变化如图所示，则从开始至平衡时，v(N2)＝________ kPa·min－1(保留两位有效数字)。
②该温度下，反应Ⅱ用浓度表示的平衡常数Kc＝________。
答案 (1)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) eq \f(K1,K)
(2)①0.045 ②2.88
解析 (1)根据盖斯定律，由ΔH2＝ΔH1－2ΔH3可知，反应Ⅱ＝反应Ⅰ－2×反应Ⅲ，则K2＝eq \f(K1,K)。
(2)①由题图知，从开始至平衡v(N2)＝≈0.045 kPa·min－1。②根据表中数据知，反应达平衡时气体总压强为41 kPa，由＝得＝，则n平＝4.1 mol，由＝得＝，n(N2)＝0.5 mol，则n(NO)＋n(H2)＋n(N2)＋n(H2O)＋n(NH3)＝4.1 mol，n(NO)＋n(NH3)＋2n(N2)＝2 mol(氮原子守恒)，2n(H2)＋2n(H2O)＋3n(NH3)＝7 mol(氢原子守恒)，n(NO)＋n(H2O)＝2 mol(氧原子守恒)，以上各式联立可得，n(NH3)＝0.6 mol，n(H2O)＝1.6 mol，n(NO)＝0.4 mol，n(H2)＝1 mol；容器体积为2 L，则该平衡体系中c(NO)＝0.2 mol·L－1，c(H2)＝0.5 mol·L－1，c(N2)＝0.25 mol·L－1，c(H2O)＝0.8 mol·L－1，c(NH3)＝0.3 mol·L－1，则反应Ⅱ的平衡常数Kc＝＝＝2.88。
21.(2023·全国乙卷节选)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题：
(1)将FeSO4置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4(s)Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)(Ⅰ)。平衡时的关系如下图所示。660 K时，该反应的平衡总压p总＝________kPa、平衡常数Kp(Ⅰ)＝________(kPa)2。Kp(Ⅰ)随反应温度升高而________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3(g)??2SO2(g)＋O2(g)(Ⅱ)，平衡时pO2＝____________(用、表示)。在929 K时，p总＝84.6 kPa，＝35.7 kPa，则＝________kPa，Kp(Ⅱ)＝________kPa(列出计算式)。
答案 (1)3 2.25 增大
(2) 46.26
解析 (1)将FeSO4置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4(s) Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)(Ⅰ)。由平衡时的关系图可知，660 K时，＝1.5 kPa，则＝1.5 kPa，因此，该反应的平衡总压p总＝3 kPa、平衡常数Kp(Ⅰ)＝1.5 kPa×1.5 kPa＝2.25(kPa)2。由图中信息可知，pSO3随着温度升高而增大，且＝，因此，Kp(Ⅰ)随反应温度升高而增大。
(2)提高温度，题述容器中进一步发生反应2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)(Ⅱ)，在同温同压下，不同气体的物质的量之比等于其分压之比，由于仅发生反应(Ⅰ)时＝，则＋2pO2＝－2pO2，因此，平衡时pO2＝。在929 K时，p总＝84.6 kPa、＝35.7 kPa，则＋＋pO2＝p总、pO2＝，代入相关数据可求出＝46.26 kPa，则pO2＝84.6 kPa－35.7 kPa－46.26 kPa＝2.64 kPa，Kp(Ⅱ)＝＝ kPa。
22.(2022·全国乙卷节选)在1470 K、100 kPa反应条件下，将n(H2S)∶n(Ar)＝1∶4的混合气进行H2S热分解反应[2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g) ΔH＝170 kJ·mol－1]。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，H2S平衡转化率为________，平衡常数Kp＝________kPa。
答案 50% 4.76
解析 假设在该条件下，硫化氢和氩的起始投料的物质的量分别为1 mol和4 mol，H2S的转化量为x mol，根据三段式可知：
2H2S(g)??S2(g)＋2H2(g)
始/mol 1 0 0
变/mol x 0.5x x
平/mol 1－x 0.5x x
平衡时H2S和H2的分压相等，则二者的物质的量相等，即1－x＝x，解得x＝0.5，所以H2S的平衡转化率为×100%＝50%，所以平衡常数Kp＝＝
≈4.76 kPa。
23.(2021·全国乙卷节选)一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题：
(1)氯铂酸钡(BaPtCl6)固体加热时部分分解为BaCl2、Pt和Cl2，376.8 ℃时平衡常数Kp′＝1.0×104 Pa2。在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl6，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)。在376.8 ℃，碘蒸气初始压强为20.0 kPa。376.8 ℃平衡时，测得烧瓶中压强为32.5 kPa，则pICl＝________ kPa，反应2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的平衡常数K＝__________________(列出计算式即可)。
(2)McMorris测定和计算了在136～180 ℃范围内下列反应的平衡常数Kp：
2NO(g)＋2ICl(g) 2NOCl(g)＋I2(g) Kp1
2NOCl(g) 2NO(g)＋Cl2(g) Kp2
得到lg Kp1～和lg Kp2～均为线性关系，如下图所示：
①由图可知，NOCl分解为NO和Cl2反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。
②反应2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的K＝________(用Kp1、Kp2表示)；该反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程_______________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案 (1)24.8
(2)①大于 ②Kp1·Kp2 大于
设T′＞T，即＜，由图可知：lg Kp2(T′)－lg Kp2(T)＞|lg Kp1(T′)－lg Kp1(T)|＝lg Kp1(T)－lg Kp1(T′)
则：lg [Kp2(T′)·Kp1(T′)]＞lg [Kp2(T)·Kp1(T)]，即K(T′)＞K(T)。
因此该反应正反应为吸热反应，即ΔH大于0
解析 (1)由题意知376.8 ℃时玻璃烧瓶中发生两个反应：BaPtCl6(s) BaCl2(s)＋Pt(s)＋2Cl2(g)、Cl2(g)＋I2(g) 2ICl(g)。BaPtCl6(s) BaCl2(s)＋Pt(s)＋2Cl2(g)的平衡常数Kp′＝1.0×104 Pa2，则平衡时p2(Cl2)＝1.0×104 Pa2，p(Cl2)＝100 Pa，设到达平衡时I2(g)的分压减小p kPa，则列三段式如下：
Cl2(g)＋I2(g) 2ICl(g)
开始/kPa 20.0 0
变化/kPa p 2p
平衡/kPa 0.1 20.0－p 2p
376.8 ℃平衡时，测得烧瓶中压强为32.5 kPa，则0.1＋20.0＋p＝32.5，解得p＝12.4，则平衡时pICl＝2p kPa＝2×12.4 kPa＝24.8 kPa；则平衡时，I2(g)的分压为(20.0－p) kPa＝(20×103－12.4×103) Pa，pICl＝24.8 kPa＝24.8×103 Pa，p(Cl2)＝100 Pa，因此反应2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的平衡常数
K＝。
(2)①结合题图可知，温度越高，越小，lg Kp2越大，即Kp2越大，说明升高温度平衡2NOCl(g) ??2NO(g)＋Cl2(g)正向移动，则NOCl分解为NO和Cl2反应的ΔH大于0。
②Ⅰ.2NO(g)＋2ICl(g) 2NOCl(g)＋I2(g) Kp1
Ⅱ.2NOCl(g) 2NO(g)＋Cl2(g) Kp2
Ⅰ＋Ⅱ得2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)，
则2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的K＝Kp1·Kp2。
24.(2021·浙江高考节选)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SO2：
Cu(s)＋2H2SO4(l)===CuSO4(s)＋SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－11.9 kJ·mol－1
判断该反应的自发性并说明理由____________________________________。
(2)已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－198 kJ·mol－1
850 K时，在一恒容密闭反应器中充入一定量的SO2和O2，当反应达到平衡后测得SO2、O2和SO3的浓度分别为6.0×10－3 mol·L－1、8.0×10－3 mol·L－1和4.4×10－2 mol·L－1。
①该温度下反应的平衡常数为____________。
②平衡时SO2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。下列说法正确的是________。
A.须采用高温高压的反应条件使SO2氧化为SO3
B.进入接触室之前的气流无须净化处理
C.通入过量的空气可以提高含硫矿石和SO2的转化率
D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收SO3以提高吸收速率
答案 (1)任何温度下都能自发，因为ΔH<0，ΔS>0 (2)①6.7×103 mol－1·L ②88% (3)C
25.在工业上，常用CO和H2合成甲醇，热化学方程式为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH＝－574.4 kJ·mol－1。
(1)能说明反应CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)已达平衡状态的是________(填字母)。
A.单位时间内生成1 mol CH3OH(g)的同时消耗了1 mol CO(g)
B.在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变
C.在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中，气体的平均摩尔质量不再变化
(2)在T1 ℃时，向体积为2 L的恒容容器中充入物质的量之和为3 mol的H2和CO，反应达到平衡时CH3OH的体积分数(V%)与的关系如图1所示。
①当起始＝2时，经过5 min达到平衡，CO的转化率为60%，则0～5 min内平均反应速率v(H2)＝____________。若此时再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4 mol，达新平衡时H2的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②当起始＝3.5时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数可能是图像中的________点(填“D”“E”或“F”)。
(3)在一容积可变的密闭容器中充有10 mol CO和20 mol H2。CO的平衡转化率[α(CO)]与温度(T)、压强(p)的关系如图2所示。
①A、B、C三点对应的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为____________。
②若达到平衡状态A时，容器的容积为10 L，则在平衡状态B时容器的容积为________L。
答案 (1)CD
(2)①0.12 mol/(L·min) 增大 ②F
(3)①KA＝KB>KC ②2
解析 (2)①H2和CO总共为3 mol，起始时n(H2)∶n(CO)＝2，则H2为2 mol，CO为1 mol，5 min达到平衡时CO的转化率为0.6，则列出三段式：
CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)
起始(mol) 1 2 0
转化(mol) 0.6 1.2 0.6
平衡(mol) 0.4 0.8 0.6
容器的容积为2 L，则v(H2)＝＝0.12 mol/(L·min)；该温度下平衡常数K＝＝9.375，此时再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4 mol，此时浓度商Q＝＝7.8125＜K，则反应向正反应方向进行，达到新平衡时H2的转化率将增大。
②反应物物质的量的比等于化学计量数之比时，平衡时生成物的含量最大，故当＝3.5时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数小于C点，则CH3OH的体积分数可能是图像中的F点。
(3)①平衡常数只与温度有关，CO与H2反应生成CH3OH的反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，KC
②达到平衡状态A时，容器的容积为10 L，状态A与B的平衡常数相同，状态A时CO的转化率是0.5，则平衡时CO的物质的量是10 mol×(1－0.5)＝5 mol，浓度是0.5 mol/L，c(H2)＝1 mol/L，生成甲醇的物质的量是5 mol，浓度是0.5 mol/L，所以平衡常数KA＝1；设状态B时容器的容积是V L，状态B时CO的转化率是0.8，则平衡时，CO的物质的量浓度为 mol/L，氢气的物质的量浓度是 mol/L，生成甲醇的物质的量浓度是 mol/L，KB＝＝1，解得V＝2。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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