高三化学一轮复习（八）化学平衡及其影响因素

化学平衡及其影响因素

1.恒温恒容密闭容器中，发生反应：2NO式g)=^、0m)+54.5口，达到平衡后，通入NO]

再次平衡时，下列说法错误的是()

A.NO2的体积分数增大B.气体颜色加深

C.气体压强增大D.化学平衡常数不变

2.一定温度下，在一个容积为2L的密闭容器中发生反应：

2N2O3(g)+3C(s)^^2N2(g)+3CO2(g)AH＞0,若O~IOs内消耗了2molC,下列说法正确

的是()

A.0-1Os内用C表示的平均反应速率u(C)=0.1mol-L1-s-1

B.当/(NQJ=&(COJ时，反应达到平衡状态

C.升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢

D.该反应达平衡后，减小反应体系的体积，平衡向逆反应方向移动

3.已知2A(g)+B(g)^^2C(g)AH＜(),向同温、同体枳的三个密闭容器中分别充入气体:

(甲)2molA(g)和ImolB(g)；(乙)ImolA(g)和0.5molB(g)；(丙)2moic。恒温、

恒容下反应达到平衡时，下列关系一定正确的是()

A.容器内压强〃：处=加＞2比

B.C的质量tn：＞网内＞2〃?乙

C.c(A)与c(B)之比k：褊=左丙〉女乙

D.反应放出或吸收热量的数值Q:Qp=Q内＞2Q乙

4.汽车净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)T^2co逸)+2&)凶＜0。若该反应在绝热、

恒容的密闭体系中进行，下列图示正确且能说明反应在时刻达到平衡状态的是()

飘平舞熏陶

A.①②③B.①③④C.②④⑤D.④⑤⑥

5.如表所示，在3个体积均为2.0L的恒容密闭容器中，反应

2NO(g)+Cl2(g)；^=^2ClNO(g)MvO达到平衡，下列说法正确的是()

物质的起始浓度/(mol.CD物质的平衡浓度/(mol-r1)

容器温度/℃

c(NO)Nd)《CINO)c(CINO)

I看0.200.1000.04

II0.200.100.20

r2q

III「3000.20%

A.q=0.08

B.如果达到平衡时，容器］H中CINO的转化率大于80%,则4>7；

C.在容器I中，达到平衡时充入氨气，则平衡向右移动

D.若温度为7；,起始时向同体积恒容密闭容器中充入0.20molNO(g)、0.20molC^g)和

0.20molCINO(g),则该反应向正反应方向进行

6SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应如下：

主反应.

4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)^i4N2(g)+6H2O(g)

；

副反应4NH3(g)+5O2(g)^^4N0(g)+6H2O(g)

相同条件下，在甲、乙两种催化剂作用下进行上述反应，下列说法错误的是()

A.工业上选择催化剂乙的原因是低温卜.有很强的催化活性

B.投料比一定时有利于提高NO平衡转化率的反应条件是降低温度、减小压强

C.图中M点处(对应温度为2IO℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率

D.相同条件下选择高效催化剂，可以提高NO的平衡转化率

7.在初始温度为TC时，向三个密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应:

A(g)+3B(g)=^2C(g)AH<0,测得反应的相关数据如下表：

反应物投入量

容容器类初始体平衡转化平衡时C的物质的量平衡常

/mol

器型积率/mol数

ABC

恒温恒

IIL1304(A)1.2

容

绝热恒

X

II1L002。2©

容

恒温恒

III2L260%(A)y

压

下列说法正确的是()

A.xv1.2,y<2.4B.tt1(A)>a3(A)

C.K>K=—D.a(A)-a(C)>l

2y1212

8.以丙烯、氨气和空气(空气中°,体积分数约为20%)为原料，在催化剂条件下生产丙烯

^(CH2=CHCN)的过程中会同时生成副产物丙烯醛，发生的主要反应如下：

3

C3H6(g)+NH3(g)+-O2(g)^=±CH2=CHCN(g)+3H2O(g)

C3H6(g)+O2(g)^^CH2=CHCHO(g)+H2O(g)

在恒压、460c时，保持丙烯和氨气的总进料量和空气的进料量均不变，丙烯脐和丙烯醛的

平衡产率随进料气中的比值变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是()

〃(氨气)

〃(丙烯)

A.图中曲线a表示丙烯睛的平衡产率随与祟值的变化

〃(丙烯)

B.增大压强有利于提高反应速率和丙烯懵的平衡产率

C.使用合适的催化剂可以使丙烯睛的平衡产率达到100%

D.由图可知，原料氨气、丙烯和空气的理论最佳进料体积比为2:2:3

9.工业上利用CO和H2合成二甲醛：3CO(g)+3H2(g)7——"CH3OCH/g)4-CO2(g)AH。其

它条件不变时，相同时间内CO的转化率随温度T的变化情况如图所示。下列说法不正确

A.A//<0

B.状态X时，蹄耗(CO)=u生成(CO)

C.相同温度时，增大压强・可以提高CO的转化率

D.状态X时，选择合适催化剂，可以提高相同时间内CO的转化率

10.氨氧化物的处理对建设生态文明，美丽中国具有重要意义，可采用氯气还原法消除氮氧

化物：在低温区催化剂P/A1-M-10-A对生成具有敏感性，发生反应

H2(g)+2NO(g)^=^N2O(g)4-H2O(g)o在恒温恒容密闭容器中，H?和NO以物质的量之比

1:2充入，容器压强为“°。下列有关说法正确的是()

A.平衡时，气体平均相对分子质量不再变化

B.任意时刻,2viE(NO)=vi£(H2O)

C.若向容器内充入少量o/平衡不移动

D.平衡后，向容器中按照1:2的比例再充入H2和NO,平衡向右移动

11.温度为7(3时-，向VL的密闭容器中充入一定量的A和B,发生的反应为

A(g)+B(g)^C(s)+.vD(g)△〃>(),容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如表

所示。下列说法不正确的是()

时间/min051015253545

A的物质的量浓度

3.52.32.02.02.63.03.0

/(molL-1)

B的物质的量浓度

2.51.31.01.01.82.02.0

/(molU1)

D的物质的量浓度

02.43.03.01.81.01.0

/(inolC1)

A.前lOmin的平均反应速率v(D)=0.3molLJmin-1

B.该反应的平衡常数K="C).C2(D)

c(A)c(B)

C.若反应达到平衡时保持温度不变，压缩容器容积，平衡不移动

D.反应至15min时，改变的条件可以是升高温度

12.反应〃公($)+/上(8)4^^仁)+,2(2),反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量

(C%)与温度(乃和压强⑦)的关系如图，下列叙述正确的是()

A.达到平衡后，加入催化剂则C%增大

B.达到平衡后，增加A的量有利于平衡正向移动

C化学方程式中,〉e+/

D.达到平衡后，若升温，平衡正向移动

13.一定条件下，在密闭容器中进行可逆反应：

S2cl2(1,橙黄色)+02(g)U2SC12(L鲜红色)△W=-61.16kJmor,o下列说法正确的是

()

A.增大压强.平衡常数将增大

B.达到平衡时，单位时间内消耗,?molS2c12的同时也生成nmolCl2

C.达到平衡时，若升高温度，氯气的百分含量减小

D.加入氯气，平衡向正反立方向移动，氯气的转化率一定升高

14.处于平衡状态的反应2H2s(g)W2H2(g)+Sz(g)AH>0,下列说法正确的是()

A.加入催化剂，反应途径将改变，△〃也将随之改变

B.升高温度，正、逆反应速率都增大，H2s分解率也增大

C.增大压强，平衡向逆反应方向移动，将引起体系温度降低

D.若体系恒容，加入一些H2后达新平衡，山浓度将减小

15.I.如图所示，容器甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动，甲中充入2molA和ImolB,

乙中充入2molC和ImoIHe,此时K停在0刻度处。在一定条件下发生可逆反应：

2A(g)+B(g)=2c(g)；反应达到平衡后，再恢复至原温度。回答下列问题：

(1)可根据现象来判断甲、乙都已达到平衡状态。

(2)达到平衡时，隔板K最终停留在0刻度左侧刻度。处，则a的取值范围是。

(3)若达到平衡时隔板K最终停留在左侧刻度I处，此时甲的容积为2L,反应的化学平

衡常数为o

H.若一开始就将K、F如图所示固定，其他条件均不变，则达到平衡时：

(1)测得甲中A的转化率为人,则乙中C的转化率为0

(2)假设乙、甲两容器中的压强比用d表示，则d的取值范围是o

16.在一定条件下，利用CO2合成CH、OH的反应如卜：

2口，、_口，研究发现，反应过程中会有副反应：

co2(g)+3H2(g)^^CHQH(g)+H2O(g)

八八八。温度对「HCU、CO产率的影响如图所示。

CO2(g)+H2(g)^^CO(g)+H2O(g)凶2又」CH30H-

0

200220240260280300

A.

△片<0，\H2>0

B.增大压强可以缩短合成反应达到平衡所需的时间

C.生产过程中，温度越高越有利于提高CHQH的产率

D•合成CHQH反应的平衡常数表达式是

^_C(CH3OH)C(H2Q)

C(CO2)-?(H2)

17.二甲醛(CH30cH3)被称为“21世纪的清洁燃料”。以82、%为原料制备甲醛涉及的

主要反应如下：

-1

•2CO2(g)+6H2(g)^^CH3OCH3(g)+3H2O(g)=-!22.5kJ-mol

CO2(g)+H2(g)^^CO(g)+H2O(g)A//2=+41.1kJmor'

回答卜.列问题：

(1)在压强、C0?和H?的起始投料一定的条件下，发生反应【、H,实验测得C02平衡

转化率和平衡时CH30c的选择性随温度的变化如图所示。

2xCHQCM的物质的量

已知：CH30cH$的选择性=______「___________xI(A)A(I0y/n其中表示平衡时

反应的CO2的物质的量

CHQCH3CH,OCH3的选择性的是曲线(填“①”或"②”温度高于300℃时,

曲线②随温度升高而升高的原因是；为同时提高C02的平衡转化率和平衡

时的选择性，应选择的反应条件为(填序号)。

a.低温、低压b.高温、高压c.高温、低压d.低温、高压

(2)也可以利用甲醇脱水制备二甲醛:已知:

2cHQH(g)^^CH30cH3(g)+H2O(g)

In勺=—2.205+270:137,其中心为以分压表示的平衡常数，7为热力学温度。

①为了提高CH30cH3的平衡产率，可以采取的措施有(任写一条)。

②473K时，在密闭容器中加入一定量CH30H(g),采用合适的催化剂进行反应，达到平衡

时体系中CHjOCH?(g)的物质的量分数为(填标号),

a.।b.।c.।।d.।

<———〜—>—

33323

18.请回答下列问题:

(1)中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(GNJCQDS)，能利用太阳光高效分解水，

原理如图所示。

»脱叱夕第工

oH

…1O0

力力〃〃〃八，/〃〃〃〃〃〃〃k催化剂

C3N4CQDS

已知化学键键能如下表：

共价键0—H0—00=0

键能/(kJmoL)464146498

①写出反应I【的热化学方程式：________。

②设总反应的反应热为凶，反应I的反应热为J则M填"”y”或“=”)。

(2)用Nf催化还原法消除氮氧化物，发生反应：

相同条件下，在2L恒容密闭容器中，

4NH3(g)+6NO(g)^^5N2(g)+6H2O(1)A/7<0°

选用不同催化剂，产生N、的量随时间变化如图所示。

n(N2)/mol

012345

反应时间/min

①计算0~4min内在催化剂A作用下，反应速率v(NO)=______O

②下列说法正确的是_____(填序号)。

A.该反应的活化能大小顺序是4(A)>Ea(B)>Ea(C)

B.若反应在恒容绝热的密闭容器中进行，当K值不变时，反应已达到平衡

C.单位时间内H—0键与N—H键断裂的数目相等时，反应已达到平衡

D.增大压强能使反应速率加快，是因为增大了活化分子百分数

（3）so,经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸，其中so、发生催化氧化的反应

为2S。式g）+。式g）=2SO3。若在广、°」MPa条件下，向一密闭容器中通入so?和

0」其中〃①0、）:〃（0,）=2:1卜测得容器内总压强与反应时间的关系如图所示。

p/MPa

0.11

0.10

0.094(8.0,0.085)

C(30,0.078)

0.08

再30,0.07)

0.07

05101520253035404550”min

①在其他条件不变的情况卜.，测得八C时压强的变化曲线如图所示，则c点的正反应速率

%小正）与A点的逆反应速率乙（逆）的大小关系为“（逆）—（填少y或“*

%

（正）。

②图中B点SO.,的分压p（S03）=MPa。

（4）按投料比〃（co）:〃（%）=1:2向密闭容器中充入反应物，发生反应

CO(g)+2H2(g)^^CHQH(g)M=-90.1kJmoL°L(L］、L?)'X代表压磔或温度，如

图表示L一定时，平衡混合物中CHQH的体积分数随X的变化关系。X表示（填''温

度”或“压强”），判断的依据是L(填—或“v").

卓

益

朱

麋

及

后

H

O

S

J

答案以及解析

1.答案：A

解析：本题考查化学平衡的影响因素。恒温恒容密闭容器中，发生反应：

2NO2(g)^^N2O4(g)+54.5kJ,达到平衡后，通入NO?,体系压强增大，化学平衡正向移

动，再次达到平衡时，NO]的体积分数减小，A项错误；加入NO?气体，化学平衡正向移

动，但再次达到平衡时NO2的浓度比原平衡时大，混合气体颜色比原平衡时深，R项正确；

加入NO2,化学平衡正向移动，但再次达到平衡时反应体系中气体的物质的量比原平衡时

多，体系的压强比原平衡时大，C项正确；化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平

衡常数不变，D项正确。

2.答案：D

解析：本题考查化学平衡状态的判断、化学平衡的影响因素等。C为固体，浓度视为常数，

不能用C的浓度变化表示反应速率，A项错误；根据化学方程式可知，当

力($03)=”£。2)时，正、逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，B项错误；升高

温度，可以增大活化分子百分数，正、逆反应速率均增大，C项错误；减小反应体系的体积,

会增大容器内的压强，正反应为气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，D项正

确。

3.答案：C

解析：本题考查恒温恒容条件下的等效平衡规律及应用。恒温恒容条件下，甲与乙中起始投

料比均为〃(A):〃(R)=2:I,甲等效为在的基础卜增大压强.平衡向正反应方向移动.A

和B的转化率增大，将丙中投料全部换算为反应物，则为〃(A)=2mol,"(B)=lmoh与甲

为等效平衡。甲与丙为等效平衡，平衡时各组分的物质的量相等，则压强：郁1=〃内，甲的

投料量为乙的2倍，平衡正向移动会导致压强减小，则p甲<2〃乙，故Rp=®<2p乙,

A项错误；甲与丙为等效平衡，则C的质量：机甲;加内，甲的投料量为乙的2倍，平衡正

向移动会导致生成C的质量增多，则㈣।>2〃忆,故㈣[=〃物>2机乙，B项错误；牛、乙

容器中，A、B起始物质的量之比等于化学计量数之比，c(A)与c(B)之比为2:1,丙为分解

反应，生成的c(A)与c(B：i之比为2:1,故凝|=。=攵乙=2,C项正确；甲和丙是从不同的

方向建立•起的等效平衡，当反应物转化率均为50%时，反应放出或吸收热量的数值相等，

但该反应物的转化率不一定是50%,所以和。内不一定相等，D项错误。

4答案:C

解析：本题考查平衡状态的判断。达到平衡后，匕保持不变，故①不能说明.时刻反应达

到平衡状态，错误；在绝热容器中进行该放热反应时，随着反应进行，容器内温度会升高,

温度升高导致平衡常数减小，则K保持不变时，可以证明反应达到了平衡状态，②正确；

根据方程式分析，反应中CO和CO2的物质的量变化量之比应该为1:1,与图像不符，③错

误；随着反应的进行，WNO)逐渐减小，当NNO)不再变化时，可以证明反应达到了平衡

状态，④正确；在绝热容器中进行该放热反应时，容器内温度会随着反应的进行而升高，达

到平衡状态时，体系温度不再发生变化，⑤正确；只与反应体系的始态和终态有关，与

是否达到平衡无关，不能用的变化判断反应是否达到了平衡状态，⑥错误，故C项正确。

5.答案：B

解析：本题考查恒温恒容条件下的等效平衡规律及应用。若7；=4,将生成物全部换算成反

应物时，容器II中投料量等于容器I中的2倍，则相当于增大压强，平衡正向移动，

q>2x().04=0.08,但7；和心不一定相等，则无法判断q的大小，A项错误；若石=4，

则容器I和HI中为等效平衡，将容器I中的反应物换算成生成物，起始投入

-,_1

c(CINO)=0.2molL,达到平衡时，c(ClNO)=0.4mol-L,CINO的转化率

a=02mol.L।_0.04,olL］乂1口％=80%,但改变温度为小，容器HI中CINO的转化率人

0.2mol•L71

于80%,证明平衡向吸热反应方向移动，证明”>7；,B项正确；在恒容密闭容器I中，达

到平衡时充入氮气，气体总压强增大，但各物质浓度不发生改变，平衡不移动，C项错误；

根据表格中数据可列出三段式：

7；℃时2NO+C12^^2C1NO

起始浓度广)0.2().10

变化浓度/(mol七)0.040.020.04

平衡浓度/(mol七)0.160.080.04

milv-/(CINO)_0.04275

=—,向同体积恒容密闭容器中充入

-2-2

c(NO)-c'(Cl2)0.16x0.0832

().2molNO、0.2molC12、0.2molClNO时，Q<="©NO)_=_^J_=10tO>K,反应

22

C(NO)C(CI2)0.1X0.1

逆向进行，D项错误。

6.答案：D

解析：本题考查化学平衡图像分析，涉及温度、催化剂等对化学平衡的影响。从题图可知，

催化剂乙在低温下具有很强的催化活性，可以节约能源，故工'也上选择催化剂乙，A正确；

从题图分析可知，随着温度升高，化学平衡逆向移动，即该主反应正反应为放热反应，且正

向为气体体积增大的方向，根据勒夏特列原理可知，投料比一定时，有利于提高NO平衡转

化率的反应条件是降低温度、减小压强，B正确；210℃时，在乙催化剂作用下NO的转化

率比“点大，所以乂点NO转化率一定不是该温度下的平衡转化率，C正确；催化剂只能

改变反应速率而不影响化学平衡，故相同条件下选择高效催化剂，不能提高NO的平衡转化

率，D错误。

7.答案：C

解析：本题考查恒温恒容、恒温恒压条件下的等效平衡规律及应用。若容器H恒温恒容，投

入2moic时与容器I中反应是等效平衡，C(g)的分解反应是吸热反应，在绝热条件下达到

平衡时容器II中温度低于容器I,而降低温度，平衡正向移动，〃(C)增大，则有x>1.2；

若存器in保持恒温恒容，则容器I和容器in中反应是等效平衡，由于该反应的正反应是气体

总分子数减小的反应，容器HI中反应达到平衡时，容器口的体积小于2L,相当于增大压强,

平衡正向移动，平衡时〃(C)增大，则有y>2.4,](A)V%(A)，A、B错误。容器I和in

都是TC,反应的平衡常数相等，选择容器I进行平衡常数的计算，平衡时，

c(C)=1.2mol•L_1、c(A)=lmol-L-,-0.6mol.I71=0.4molL-1、

i72

c(B)=3mol-L-'-l.8molL-1=1.2mol•L-',则有K.=K.=一二一=—；容器II中C(g)的

1.23x0.412

分解反应是吸热反应，而容器II是恒容绝热体系，温度降低，不利于C的分解，则容器1【

中反应达到平衡时n(C)大于容器I,则容器II中平衡常数大于容器I,则有K2>K3=^,

C正确。若容器II恒温恒容，则容器I、I【中反应达到平衡时，对应物质的物质的量相等，

则有囚(A)+%(C)=1;由C项分析可知，容器H中反应逆向进行的程度小，C的平衡转化

率小于恒温时，则有/(A)+%(C)v1,D错误。

8.答案：A

解析：本题考查可逆反应特点、化学平衡移动。根据反应的化学方程式可知，适当增大原料

气中氨气的量可促进主反应的平衡正向移动，有利于丙烯睛的合成，根据图像信息可知

〃包<1.0时,随着雪?的增大，曲线a上升，则曲线a表示丙烯睛的平衡产率随

〃(丙J烯)〃(丙烯)

萼?值的变化，A项正确；增大压强，有利于提高反应速率，但合成丙烯睛的反应是

〃(丙烯)

反应前后气体分子数增多的反应，增大压强，平衡逆向移动，不利于反应正向进行，B项错

误；可逆反应中，反应物的转化率不可能达到100%,C项错误；据图可知，当粤£=1.0

〃(丙烯)

时，丙烯脯的平衡产率最大，丙烯醛的平衡产率最小，根据合成丙烯情的反应可知，通入氧

气的体积为氨气体枳的1.5倍是最佳配比，而氧气占空气体积的20%,所以原料氨气、丙烯

和空气的理论最佳进料体积比为1:1:1，即2:2:15,D项错误。

20%

9.答案：B

解析：本题考查化学反应速率、化学平衡的影响因素。由题可知，转化率是在相同时间内测

定的，250℃之前，由于反应速率较慢，反应未能在规定时间内达到平衡状态，随着温度升

高，反应速率加快，相同时间内CO的转化率增大；250C后，反应能在规定时间内达到平

衡状态，但温度升高，平衡逆向移动，相同时间内CO的转化率减小，由此可确定正反应为

放热反应，AH<0,A项正确；状态X时，反应未达到平衡状态，此时%>%,即

勺耗(CO)>%成(CO),B项错误；正反应为气体分子数减小的反应，相同温度时增大压强,

平衡正向移动，CO的转化率增大，C项正确；状态X时，反应未达到平衡状态，选择合

适的催化剂，反应速率增大，相同时间内CO的转化率增大，D项正确。

10.答案：AD

解析：本题考查化学平衡的判断、反应速率的关系和平衡移动。由反应方程式可知反应物、

生成物均为气体，反应前后气体总质量不变，但气体的总物质的量减小，则反应过程中气体

平均相对分子质量不断增大，当气体平均相对分子质量不再变化时达到平衡状态，A正确；

达到平衡状态时，vn：(NO)=2vj2(H2O),未达到平衡状态时二者不相等，B错误；若向容器

内充入少量O2，O?能与NO反应，NO的浓度降低，化学平衡逆向移动，C错误；平街后,

向恒温恒容密闭容器中按掷1:2的比例再充入H?和NO,等同于增大压强，平衡正向移动，

D正确。

11.答案：BD

解析：由表格数据可知，lOmin时反应己达到平衡,前lOminD的浓度变化量为3moi•!?,

故u(D)=3moi.口=03moi•口.mi/,A正确;由表格数据可知，从反应开始到第一次达

lOmin

到平衡A、D的浓度变化的分别为1.5mol・L?、3moi故l:x=1.5:3,解得x=2,则可逆

反应A(g)+B(g)=C(s)+2D(g)的平衡常数长=上2—，B错误；可逆反应：

c(A)c(B)

A(g)+B(g)=C(s)+2D(g),反应前后气体体积不发生改变，因此若反应达到平衡时保持温度

不变，压缩容器容积，平衡不移动，C正确；由表格数捱可知，15min后，反应物浓度增大,

生成物浓度减小，平衡逆向移动，正反应为吸热反应，故15min时改变的条件可以是降低

温度，D错误。

12.答案:C

解析：A项，加入催化剂平衡不移动，错误；B项，A为固体，增加固体的量平衡不移动，

错误；C项，由题图可知，增大压强，C的百分含量(C%)增大，平衡正向移动，则〃+/,

正确；D项，由题图可知，升高温度，C的百分含量(C%)减小，平衡逆向移动，错误；

故选C。

13.答案：B

解析：平衡常数只与温度有关，增大压强平衡常数不变，A错误；反应达到平衡状态时，正、

逆反应速率相等，根据化学方程式可知此时单位时间内消耗〃molJCU的同时生成

//molCl2,B正确；正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，氯气的百分含量

增大，C错误；加入氯气：平衡向正反应方向移动，但氯气的转化率不升高，D错误。

14.答案：B

解析：加入催化剂，降低了反应的活化能，反应途径将发生改变，但不会改变凶，A项错

误；正反应为吸热反应，升高温度，正逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，硫化氢

的分解率增大，B项正确；正反应为气体体积增大的吸热反应，增大压强，平衡向逆反应方

向移动，反应放热，使体系温度升高，C项错误；若体系恒容，加入一些后达到新平衡,

平衡虽然向逆反应方向移动，但不能抵消氢气浓度的增大，达到新平衡后H2浓度仍将增大,

D项错误。

15.答案：I.(1)隔板K和活塞F不再移动

(2)0<a<2

(3)4

II.(1)\-b

43

(2)-<d<-

32

解析：I.(I)甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动，说明甲、乙都是恒压容器。反

应2A(g)+B(g)=2C(g)的正反应为气体分子总数减小的反应，建立平衡的过程中气体物质

的量发生变化，气体体积发生变化，隔板K和活塞F移动，平衡时气体的物质的量不再变

化，隔板K和活塞F不再移动。故根据隔板K和活塞F不再移动可判断甲、乙都已经达到

平衡状态。

(2)采用极限法，若甲中A和B不反应，则隔板K停留在0刻度若甲中A和B完全反应,

则生成2moiC,根据恒温恒压下气体体积之比等于气体物质的量之比，则有

(2mol+lmol):2iwl=6:V,解得丫=4,则隔板K停留在左侧刻度2处，由于该反应为可

逆反应，反应不能进行到底，则。的取值范围是0vav2。

(3)若达到平衡时，隔板K最终停留在左侧刻度1处，设平衡时转化的B的物质的量为

xmol,则列三段式进行计算：

2A(g)+B(g)02c(g)

起始量/mol210

转化量/mol2A-x2x

平衡量/mol2-2x\-x2x

根据恒温恒压下气体的体积之比等于其物质的量之比可得关系式：---------------=-,

2—2x+1—x+2x5

解得x=0.5,则平衡时A、B、C的物质的量次为Imol、0.5mol＞Imol,平衡时甲的容积为

2L,则A、B、C的物质的量浓度依次为0.5moLI?、0.25mol-l？、0.5mol•L?,化学平衡

心.将“c2(C)O.52/

第数K=—————=—；------=4。

C2(A)-C(B)0.5-x0.25

II.(1)乙中平衡的建立可理解为先在与甲容器等容积的乙容器中加入2moic达到平衡，维

持温度和容器容积不变再充入ImolHe。乙中加入2moiC,采用“一边倒”法换算后得2moiA

和ImolB,即可得在恒温恒容条件下，甲中加入2molA和ImolB与乙中加入2moic时达至U

的平衡互为等效平衡，平衡时测得甲中A的转化率为h,即若不充入He,乙中C的转化

率为1-树在恒温恒容条件下，达到平衡后再向乙中充入ImolHe,由于各物质的浓度没有

发生变化，平衡不移动，乙中C的转化率仍为1-A。

(2)在恒温恒容容器中，气体压强之比等于其物质的量之比。采用极限法，若甲中A和B

没有反应，则甲中气体的总物质的量为3m。1,乙和甲互为等效平衡，则乙中气体总物质的

4

量为3moi+lmol(Imol为He)=4moL此时乙、甲两容器中的压强比d=—；若甲中A和B

3

完全反应，则反应后甲中气体总物质的量为2mol,乙和甲互为等效平衡，则乙中气体总物

质的量为2moi+lmol(Imol为He)=3moL此时乙、甲两容器中的压强比d=—；则乙、甲

2

两容器中的压强比d的取值范围是

32

16.答案：C

解析：A项，从题图中可以看出，CHQH的产率随温度升高而减小，说明合成CH3OH的

反应为放热反应,故＜0,CO的产率随温度升高而增大,副反应为吸热反应,故△%＞。，

正确；B项，增大压强，物质的浓度增大，反应速率加快，故可以缩短合成反应达到平衡所

需的时间，正确；C项，生产过程中，温度升高，合成CH30H的反应平衡逆向移动，导致

CH30H产率减小，同时副反应平衡正向移动，故温度越高，越不利于提高CHQH的产率,

错误；D项，根据合成CHQH反应的化学方程式可知，隹。是气体，故该反应的平衡常数

表达式是小驾绊蹩,正确。

C(CO2)-?(H2)

17.答案：(1)①；高于300℃时，以反应H为主，反应n为吸热反应，温度升高，平衡正向

移动，CO2的平衡转化率增大；d

(2)①将产物CH30cH3或H2O液化移去、降低温度②c

解析：(1)本题考查化学平衡图像分析和化学平衡调控。由于反应I正反应为放热反应，反

应n正反应为吸热反应，故升高温度，平衡I逆向移动，平衡H正向移动，则CH3OCH3选

择性下降，故CHQC%选择性对应曲线①：300C之前，以反应I为主，反应I为放热反

应，温度升高，平衡逆向移动，co2的平衡转化率减小，温度高于300℃时，以反应n为主,

反应II为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，co2的平衡转化率增大；促进反应I平衡

正向移动，可同时提高CC)2平衡转化率和CH30cH3选择性，反应1的正反应为气体体积减

小的放热反应，故可采取低温、高压的条件，故选d。

(2)①由公式知Kp与温度7成反比，则该反应正向为放热反应，故降温可促进平衡正向

移动，提高CH30cH3平衡产率，另外将产物CH30cH3或H?O液化移去也可促进平衡正向

移动，提高CHQCH?平衡产率，因此可采取的措施为将产物CH3OCH3或H?O液化移去、

降低温度。

②由In勺=-2.205+空空包卫，解得K〃33.83,设CH30cH3的物质的量分数为x,则

H2O(g)的物质的量分数也为x,CH30H的物质的量分数为l-2x,则平衡时

〃(CHQH)=(l—2x)p总;〃(CH30cH3)=〃(匕0)=中总,由

p(CHi段HJ•/[H,O)二国吐・33.83,解得工。0.46」，若CHQH完全转

P/(CH3OH)[(I-2*p总]23

化，则平衡体系中只含CH3OCH3和H2。，此时CH3OCH3的量与H?O相等，故物质的量分

数为)，但可逆反应不可能完全转化，所以平衡时CH,oa%的分数介于！与！之间，故