等效平衡及其應(yīng)用（原卷版）-2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義（新教材新高考）

備戰(zhàn)2025年高考化學(xué)【一輪?考點(diǎn)精講精練】復(fù)習(xí)講義

考點(diǎn)44等效平衡及其應(yīng)用

疆本講?講義概要

一、等效平衡

知識(shí)精講

二、等效平衡的應(yīng)用

選擇題：20題建議時(shí)長(zhǎng)：60分鐘

課后精練

非選擇題：5題實(shí)際時(shí)長(zhǎng)：________分鐘

%夯基?知識(shí)精講________________________________________________

一、等效平衡

1.等效平衡的含義

在一定條件下（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，同一可逆反應(yīng)體系，不管是從正反應(yīng)開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)開(kāi)始,

還是正、逆反應(yīng)同時(shí)投料，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，任何相同組分的百分含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體

積分?jǐn)?shù)等）均相同。

2.等效平衡的判斷方法

（1）恒溫恒容條件下反應(yīng)前后體積改變的反應(yīng)

判斷方法：極值等量即等效。

例如：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

①2mol1mol0

②002mol

③0.5mol0.25mol1.5mol

④amolbmolcmol

上述①②③三種配比，按化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，則SO2均為2mol,O2均為1

mol,三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。

④中a、6、c三者的關(guān)系滿(mǎn)足c+a=2,g+6=l，即與上述平衡等效。

形成等效平衡的特征是：平衡時(shí)各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率(a)、百分含量(w%)、物質(zhì)的量(n)、物質(zhì)的質(zhì)量(m)、

物質(zhì)的量濃度(c)、混合氣體的平均摩爾質(zhì)量(必)、混合氣體的密度S)、壓強(qiáng)(P)等所有物理量完全相同，即

平衡狀態(tài)完全相同。

(2)恒溫恒壓條件下反應(yīng)前后體積改變的反應(yīng)

判斷方法：極值等比即等效。

例如:2sO2(g)+O2(g)12so3(g)

?2mol3mol0

②1mol1.5mol2mol

③amolbmolcmol

n(S02)2

按化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，則①②中“、-=三，故互為等效平衡。

c+a2

③中a、6、c三者關(guān)系滿(mǎn)足：——=-,即與①②平衡等效。

^+b§

形成等效平衡的特征是：平衡時(shí)各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率(a)、百分含量(w%)、混合氣體的平均摩爾質(zhì)量(瓦)、

物質(zhì)的量濃度(c)、混合氣體的密度(p)、壓強(qiáng)(P)相同，但各氣體的物質(zhì)的量(n)、物質(zhì)的質(zhì)量(m)、體積(V)不

同但成比例。

(3)恒溫條件下反應(yīng)前后體積不變的反應(yīng)

判斷方法：無(wú)論是恒溫恒容，還是恒溫恒壓，只要極值等比即等效，因?yàn)閴簭?qiáng)改變對(duì)該類(lèi)反應(yīng)的化學(xué)

平衡無(wú)影響。

例如:-2HI(g)

H2(g)+I2(g)-

①1mol1mol0

②2mol2mol1mol

③amolbmolcmol

①②兩種情況下，?(H2)：W(I2)=1：1,故互為等效平衡。

③中a、b、c三者關(guān)系滿(mǎn)足(g+a)：(g+b)=1：1或以a：6=l：l,c>0,即與①②平衡等效。

形成等效平衡的特征是：平衡時(shí)各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率(a)、百分含量(w%)、混合氣體的平均摩爾質(zhì)量(M)相

同，但各氣體的物質(zhì)的量(n)、物質(zhì)的質(zhì)量(m)、物質(zhì)的量濃度(c)、混合氣體的密度(p)、壓強(qiáng)(P)、反應(yīng)達(dá)到

平衡時(shí)所需的時(shí)間(。不同但成比例。

3.虛擬“中間態(tài)”法構(gòu)建等效平衡

(1)構(gòu)建恒溫恒容平衡思維模式

新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩個(gè)原平衡狀態(tài)簡(jiǎn)單的疊加并壓縮而成，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)。由增大壓強(qiáng)平衡移動(dòng)

方向分析物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率、百分含量、物質(zhì)的量濃度、放出或吸收熱量的變化情況。

起始平衡

(2)構(gòu)建恒溫恒壓平衡思維模式(以氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)為例，見(jiàn)圖示)

新平衡狀態(tài)可以認(rèn)為是兩個(gè)原平衡狀態(tài)簡(jiǎn)單的疊加，壓強(qiáng)不變，平衡不移動(dòng)。

4.等效平衡判斷“四步曲”

I第一步，看觀(guān)察可逆反應(yīng)特點(diǎn)(物質(zhì)狀態(tài)、氣體分子數(shù))，判斷反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)

還是反應(yīng)前后氣體體積改變的可逆反應(yīng)；

I第二步，挖挖掘反應(yīng)條件,是恒溫恒容還是恒溫恒壓，注意密閉容器不等于恒容容器；

第三步，倒采用一邊倒法,將起始物質(zhì)按可逆反應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比轉(zhuǎn)化成同一邊的物質(zhì)；

|第四步，聯(lián)聯(lián)系等效平衡判斷依據(jù),結(jié)合題目條件判斷是否為等效平衡。

二、等效平衡的應(yīng)用

1.可逆反應(yīng)MtA(g)+“B(g)=^pC(g)+qD(g)的轉(zhuǎn)化率分析

(1)若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，達(dá)到平衡后，它們的轉(zhuǎn)化率相等。

(2)若只增加A的量，平衡向右移動(dòng)，B轉(zhuǎn)化率增大，A轉(zhuǎn)化率降低。即：兩種或兩種以上的反應(yīng)物達(dá)到

平衡時(shí)，增加其中一種反應(yīng)物濃度，其它反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高，而自身轉(zhuǎn)化率降低。

(3)恒溫、恒容時(shí)，若按原反應(yīng)物比例同倍數(shù)增大A和B的量，等效于壓縮容器容積(或增大壓強(qiáng))，氣體

反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)。

①當(dāng)加+時(shí)，A、B的轉(zhuǎn)化率都增大；

②當(dāng)+時(shí)，A、B的轉(zhuǎn)化率都減??；

③當(dāng)加+"=p+q時(shí)，A、B的轉(zhuǎn)化率都不變(此時(shí)為人%一定△〃=()時(shí)的“量比等效”)；

(4)恒溫、恒壓時(shí)，若按原反應(yīng)物比例同倍數(shù)增大A和B的量，達(dá)新平衡時(shí)，此時(shí)為7、P一定時(shí)的“量

比等效”，A、B的轉(zhuǎn)化率都不變。

2.可逆反應(yīng)wtA(g)==^B(g)+gC(g)的轉(zhuǎn)化率分析

(1)恒溫、恒容時(shí)，若增加A的量

①當(dāng)加時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率增大；

②當(dāng)〃?g+q時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率減??；

③當(dāng)〃z=p+q時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率不變(此時(shí)為7\廠(chǎng)一定A"=0時(shí)的“量比等效”)；

(2)恒溫、恒壓時(shí)，若增加A的量，達(dá)新平衡時(shí)，此時(shí)為7、尸一定時(shí)的“量比等效”，A、B的轉(zhuǎn)化率都不

變。

哪提能?課后精練

1.在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)o下列有關(guān)敘述正確的是

容積/L投料200。(3時(shí)HC1平衡轉(zhuǎn)化率4000c時(shí)HC1平衡轉(zhuǎn)化率

容器I14molHCl(g)>1molO2(g)90%75%

容器II2xmolHCl(g)>2moiC)2(g)(X1S

A.該反應(yīng)的AH>0

Q1

B.400。€：時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為了

4

C.400。(2時(shí)，若x>8,則電>75%

D.400七時(shí),向容器I平衡體系中再加入1molO2?和1molCl2(g),此時(shí)1)正<1)逆

2.70(FC時(shí)，H2(g)+CC)2(g)=H2O(g)+CO(g)o該溫度下，在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中，投入H?

和CC)2,起始濃度如下表所示。其中甲經(jīng)2min達(dá)平衡時(shí)，v(%。)為0.025mol/(Lnin),下列判斷不正確的

是()

起始濃度甲乙丙

C(H2)/mol/L0.10.20.2

C(CO2)/mol/L0.10.10.2

A.平衡時(shí)，乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于50%

B.當(dāng)反應(yīng)平衡時(shí)，丙中c(CC>2)是甲中的2倍

C.溫度升至800。。上述反應(yīng)平衡常數(shù)為25/16,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

D.其他條件不變，若起始時(shí)向容器乙中充入O.lOmol/L%和0.20mol/LCC)2,到達(dá)平衡時(shí)c(CO)與乙不

同

3.可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)『-2C(g),△H=-QkJ/mol有甲、乙兩個(gè)容積相同且不變的密閉容器，向甲容器中

加入1molA和3moiB,在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)放出熱量為QikJ；在相同的條件下，向乙容器中加入2mol

C達(dá)到平衡后吸收熱量為Q2kJ；已知QI=3Q2。下列敘述不正確的是

A.甲中A的轉(zhuǎn)化率為75%

B.QI+Q2=Q

C.達(dá)到平衡后，再向乙中加入0.25molA、0.75molB>1.5molC,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

D.乙中的熱化學(xué)方程式為2c(g)=A(g)+3B(g)AH=+Q2kJ/mol

4.一定條件下存在反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)^CO2(g)+H2(g),其正反應(yīng)放熱?，F(xiàn)有三個(gè)相同的2L恒容絕熱

(與外界沒(méi)有熱量交換)密閉容器I、II、IIL在I中充入ImolCO和ImolHzO,在II中充入ImolCO2和Imol

H2,在HI中充入2moic0和2moiH2O,700。(2條件下開(kāi)始反應(yīng)。達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是

A.容器I、II中正反應(yīng)速率相同

B.容器I、m中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同

c.容器i中co的物質(zhì)的量比容器n中的多

D.容器I中co的轉(zhuǎn)化率與容器II中co2的轉(zhuǎn)化率之和等于1

5.一定溫度下，在甲、乙、丙、丁四個(gè)恒容密閉容器中投入SO2(g)和02(g),其起始物質(zhì)的量及S02的平

衡轉(zhuǎn)化率如下表所示。

甲乙丙T

密閉容器體積/L2221

n(SO)/mo

20.40.80.80.4

1

起始物質(zhì)的量

n(O2)/mol0.240.240.480.24

SO2的平衡轉(zhuǎn)化率/%80%以2口3

A.甲中反應(yīng)的平衡常數(shù)小于乙

B.該溫度下，甲和乙中反應(yīng)的平衡常數(shù)K均為400

C.SO2的平衡轉(zhuǎn)化率：ai>a2=a3

D.容器中SO3的物質(zhì)的量濃度：丙>甲=丁

6.一定溫度下，在三個(gè)體積均為1L的恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)+2B2(g)-C(g)

其中容器I中的反應(yīng)在5min時(shí)達(dá)平衡。

起始物質(zhì)的量/mol平衡物質(zhì)的量/mol

溫度

容器編號(hào)

/℃B(g

A(g)2C(g)C(g)

)

I5000.51.000.4

II500ab0.250.4

III6000.250.50.250.35

下列說(shuō)法不正確的是

A.容器I中的反應(yīng)在前5min的平均反應(yīng)速率v(A)=0.08mol-L^-min1

B.該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)

C.容器n中起始時(shí)a=0.25,b=0.5

D.若起始時(shí)向容器I中加入AO.8mol、B21.6mol,達(dá)到平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為80%

7.甲、乙、丙三個(gè)容器中起始物質(zhì)及其物質(zhì)的量如圖所示，三個(gè)容器最初的容積、溫度相同，反應(yīng)中甲、

丙的容積不變，乙中的壓強(qiáng)不變，在一定溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡。下列說(shuō)法正確的是

甲乙丙

A.平衡時(shí)各容器內(nèi)c(NC>2)的大小順序?yàn)橐?gt;甲>丙

B.平衡時(shí)N2O4的百分含量：乙>甲=丙

C.平衡時(shí)甲中NO2與丙中N2O4的轉(zhuǎn)化率一定相同

D.其它條件不變，向平衡后的丙容器中再加入少量N2O4,新平衡后寰1M的值變大

C(N2O4)

8.在相同溫度下，在三個(gè)大小完全一樣的容器中發(fā)生反應(yīng)(保持容器體積不變)：

1

3H2(g)+N2(g).^2NH3(g>H=-92kJ.moro開(kāi)始時(shí)投料情況如下：A中3m。1凡伍)和

lmolN2(g);B中2moiNH“g)；C中4moiNH3(g),當(dāng)反應(yīng)都達(dá)到平衡后，下列說(shuō)法正確的是

A.容器B、C中NH3的轉(zhuǎn)化率關(guān)系：a(B)>a(C)

B.容器A放出的熱量為92kJ,B容器中吸收熱量為92kJ

C.達(dá)到平衡后三容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)相等

D.容器B中氨氣的平衡濃度是容器C中氨氣平衡濃度的一半

9.溫度為T(mén)時(shí)，在三個(gè)起始體積均為1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)-2SO3(g)

AH=-197kJ-mor1.達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法不正確的是

容器編號(hào)容器類(lèi)型起始物質(zhì)的量/mol平衡時(shí)SO3的物質(zhì)的量/mol

so2o2SO3

I恒溫恒容2101.8

II恒溫恒壓210a

III絕熱恒容002b

A.容器I中SO2的轉(zhuǎn)化率小于容器II中S02的轉(zhuǎn)化率

B.容器I中放出的熱量為177.3kJ

C.平衡時(shí)SO3的物質(zhì)的量：a>1.8,b>1.8

D.容器n的平衡常數(shù)大于容器III中的平衡常數(shù)

10.如圖所示，關(guān)閉K,向A、B中各充入2moiX和ImolY,起始VA=VB=aL,在相同溫度和催化劑的條

件下，兩容器中各自發(fā)生反應(yīng)：2X(g)+Y(g)—Z(g)+W(g);達(dá)到平衡時(shí)，VA=0.9aL,則下列說(shuō)法正確

的是

AB

A.達(dá)到平衡時(shí)，A中壓強(qiáng)比B中壓強(qiáng)小

B.達(dá)到平衡時(shí)，A中丫的轉(zhuǎn)化率為10%

C.達(dá)到平衡后，向B中充入Imol惰性氣體，則B中平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

D.打開(kāi)K,一段時(shí)間后達(dá)到新平衡時(shí)，VA=0.8aL(連通管中氣體體積不計(jì))

11.某溫度下在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2M(g)+N(g)U2E(g),若開(kāi)始時(shí)只充入2molE氣體，達(dá)到平

衡時(shí)，混合氣體的壓強(qiáng)比起始增大了20%；若開(kāi)始時(shí)只充入了3molM和ImolN的混合氣體，達(dá)到平衡時(shí)

M的轉(zhuǎn)化率為

A.<60%B.=40%C.<40%D.>60%

12.如圖所示，隔板I固定不動(dòng)，活塞II可自由移動(dòng)，M、N兩個(gè)容器中均發(fā)生反應(yīng)：A(g)+2B(g)Q

xC(g)J77=-192kJmol1o向M、N中都通入ImolA和2molB的混合氣體，初始M、N容積相同，保持溫度

不變。下列說(shuō)法正確的是

MN二

III

A.若x=3,達(dá)到平衡后A的體積分?jǐn)?shù)關(guān)系為：cp(M)>(p(N)

B.若x>3,達(dá)到平衡后B的轉(zhuǎn)化率關(guān)系為：a(M)>a(N)

C.若x<3,C的平衡濃度關(guān)系為：c(M)>c(N)

D.x不論為何值，起始時(shí)向N容器中充入任意值的C,平衡后N容器中A的濃度均相等

13.己知：4co(g)+2NC)2(g)U4co2(g)+N2(g)A//=-1200kJ-molT。在2L恒容密閉容器中，按照下表中甲、

乙兩種方式進(jìn)行投料，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后達(dá)到平衡狀態(tài)，測(cè)得甲中C0的轉(zhuǎn)化率為50%。下列說(shuō)法中正確的

是

甲乙

0.2molNO20.1molNO2

0.4molCO0.2molCO

A.放熱反應(yīng)，一定能自發(fā)進(jìn)行

B.該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)為5

C.達(dá)平衡時(shí)，NO2的濃度：甲〉乙

D.達(dá)平衡時(shí)，底的體積分?jǐn)?shù)：甲〈乙

14.在一個(gè)固定容積的密閉容器中，保持一定溫度進(jìn)行反應(yīng):H2(g)+Br2(g)^=^2HBr(g),已知加入1mol玨

和2moiBn達(dá)到平衡后，生成了amolHBro在相同條件下，若起始時(shí)加入的H2、Br2>HBr分別為xmol、

ymohzmol(均不為0)且平衡時(shí)各組分的體積分?jǐn)?shù)都不變，則以下推斷中一定正確的是

①x、y、z應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系為4x+z=2y②達(dá)到平衡時(shí)HBr的物質(zhì)的量為［(x+y+z)勻amol③達(dá)到平衡時(shí)HBr

的物質(zhì)的量為amol④x、y、z應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系為x+y=z

A.①②B.②③C.③④D.①②③

15.相同溫度下，有體積相同的甲、乙兩個(gè)容器，甲容器中充入lgN2和摩氏，乙容器中充入2gN2和

2gH2,分別進(jìn)行合成氨反應(yīng)。下列敘述中錯(cuò)誤的是

A.化學(xué)反應(yīng)速率：乙>甲B.平衡后N2的濃度：乙〉甲

C.印的平衡轉(zhuǎn)化率：乙〉甲D.平衡混合氣體中H2的體積分?jǐn)?shù)：乙〉甲

16.煙氣中的NO經(jīng)過(guò)。3預(yù)處理，再用CaSC>3懸濁液吸收去除。預(yù)處理時(shí)發(fā)生反應(yīng)：NO(g)+O3(g)^NO(g)

=

+c)2(g)。測(cè)得：VjEkjfC(NO),C(O3),丫逆=左逆C(NO2>C(C)2)，k正、左逆為速率常數(shù)，受溫度影響。向容積均

為2L的甲、乙兩個(gè)密閉容器中充入一定量的NO和。3,測(cè)得NO的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化如圖所示。下列

說(shuō)法正確的是

8

5

0.4molNO0.4molNO

0.6molO0.6molOg

33o

z

X9

)

/T2)

A.高溫有利于提高容器中NO的平衡轉(zhuǎn)化率

0.15

B.「時(shí)，反應(yīng)在tmin內(nèi)的平均速率以。2)=-—molL-'min-1

C.Ti時(shí)，NO(g)+O3(g)UNO2(g)+O2(g)的左下<3左逆

D.時(shí)，向2L密閉容器中充入0.6molNO、0.4mol03,到達(dá)平衡時(shí)c(NC)2)小于乙容器中平衡時(shí)c(NO2)

17.如圖所示，在兩個(gè)體積均為2L的密閉容器中分別充入4molN?和4moiH?,其中A容器中活塞尸無(wú)摩擦,

可自由滑動(dòng)，尸停留在1處。在相同溫度下，兩容器中均發(fā)生反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)-2NH,(g)AH<0,

達(dá)到平衡后，A中N2的轉(zhuǎn)化率為30%,下列說(shuō)法不正確的是

-----P-

AB

A.B容器反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，M的轉(zhuǎn)化率小于30%

B.B容器反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為631?/mof

C.若開(kāi)始時(shí)只將B容器進(jìn)行絕熱處理，則平衡后NH3的體積分?jǐn)?shù)：A>B

D.若開(kāi)始時(shí)將A容器的活塞P固定在2處，則平衡后c(H?)：2A<B

18.一定條件下，向容積均為2L的兩個(gè)恒溫密閉容器中通入一定量的一氧化碳和水蒸氣，發(fā)生反應(yīng)：

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)A^=-41kJ/mol,達(dá)平衡后獲得數(shù)據(jù)如下表。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol

容器編號(hào)達(dá)到平衡的時(shí)間/min達(dá)到平衡時(shí)體系能量的變化

HOCO

CO22H2

①1400A放出32.8kJ熱量

②2800,2放出QkJ熱量

A.①中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為80%B.平衡時(shí)c（CO）：①二②

C.達(dá)到平衡的時(shí)間：@>@D.反應(yīng)②中，。=65.6

19.在體積均為1.0L的恒容密閉容器甲、乙中，起始投料量如表，在不同溫度下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+C（s）U

2CO（g）oCO的平衡濃度隨溫度的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

容器

n(CO2)/moln(C)/moln(CO)/mol

甲0.10.30

乙000.4

▲()><molI.)

0.40

A.曲線(xiàn)I對(duì)應(yīng)的是甲容器

B.a、b兩點(diǎn)所處狀態(tài)的壓強(qiáng)大小關(guān)系：9pa>14pb

4

C.c點(diǎn)：CO的體積分?jǐn)?shù)>,

D.900K時(shí)，若起始向容器乙中加入CO、CO?、C各Imol,貝Uv（正）>v（逆）

20.一定溫度下，在3個(gè)體積均為L(zhǎng)00L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)C（s）+H2O（g）『±H2（g）+CO（g）

AH>0,相關(guān)數(shù)據(jù)如下表(已知：炭粉足量)。

物質(zhì)的起始濃度/(moir1)

物質(zhì)的平衡濃度

T/

容器

℃

c(CO)(molL-1)

c(H⑼。(凡)c(CO)

IT.1.00000.85

IIT.01.001.00X

IIIT22.00001.60

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.T2>T,B.達(dá)到平衡所需時(shí)間：t(I)<t(III)

C.x=0.85D.T2℃,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=6.4

21.近年來(lái)，我國(guó)化工技術(shù)獲得重大突破，利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成

甲醇(CEOH)是其中的一個(gè)研究項(xiàng)目。該研究發(fā)生的主要反應(yīng)如下：

I.CO與H2反應(yīng)合成甲醇：CO(g)+2H2(g)^CH3OH(g)

II.CO2與H?反應(yīng)合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)UCH30H⑷+叢。?

(1)上述反應(yīng)符合原子經(jīng)濟(jì)性的是反應(yīng)______(I或11)=

(2)在某一時(shí)刻采取下列措施，能使反應(yīng)I的反應(yīng)速率減小的措施是0

A.恒溫恒容下，再充入COB.升高溫度

C.恒溫恒容下，向其中充入ArD.恒溫恒壓下，向其中充入Ar

(3”02是大氣污染物，同時(shí)也是重要的化工原料，可用于制備硫酸?；卮鹣铝袉?wèn)題：

$。2在丫2。5作用下的催化氧化是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的主要反應(yīng)，催化反應(yīng)的機(jī)理如下。

1

第一步：S02(g)+V2O5(s)S03(g)+V2O4(s)\H=+akJ-mol

1

第二步：V2O4(s)+O2(g)+2SO2(g)2VOSO4(s)AH=-Z7kJ.mof

1

第三步：4VOSO4(S)+02(g)2V2O5(S)+4SO3(g)A//=-ckJ-mof

①寫(xiě)出so2催化氧化的熱化學(xué)方程式。

②為研究①中so,催化氧化的反應(yīng)(AH<0),某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖三種已裝固體V2O5催化劑的密閉容器。

恒溫恒容絕熱恒容恒溫恒壓

可移動(dòng)

活塞

甲乙丙

在初始體積與溫度相同的條件下，甲、乙、丙中均按2moiSO?、lmolC)2投料，達(dá)到平衡時(shí)，三個(gè)容器中S0?

的轉(zhuǎn)化率從大到小的順序?yàn)?用“甲、乙、丙”表示)。

(4)硝化法既能生產(chǎn)硫酸,也能處理SO?,主要反應(yīng)為NO2(g)+SO2(g)USC)3(g)+NO(g)AH<0。PC時(shí)，

向恒容密閉容器中加入等物質(zhì)的量的NO?和so?,達(dá)到平衡時(shí)NO和NO2的物質(zhì)的量濃度之比為3:1。rc

時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為0尸C時(shí)，向某容器中同時(shí)充入NO>SO?、SO3、NO各ImoL則

此時(shí)v正v逆(填“〈”或“=”)。

22.硫及其化合物對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)和生活有著重要的作用。

⑴2so2(g)+O2(g)U2s03(g)411=-198口加01-1是制備硫酸的一個(gè)重要反應(yīng)，在容積為VL的密閉容器中分別

充入2moiSO2和ImoQ在不同條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)體系的總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。與實(shí)驗(yàn)a相比,

實(shí)驗(yàn)b改變的條件是。

(2)二氧化硫在一定條件下還可以發(fā)生如下反應(yīng)：SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)411=-42150101-1。在1L恒

容密閉容器中充入SO2(g)和NO2(g),所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)溫度起始時(shí)物質(zhì)的量/mol平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol

n(SO2)n(NO2)n(NO)

甲Ti0.800.200.18

乙0.200.800.16

T2

丙0.200.30a

T2

①在實(shí)驗(yàn)甲中，若2min時(shí)測(cè)得反應(yīng)放出的熱量是4.2kJ,則0?2min內(nèi)，用SC)2(g)表示的平均反應(yīng)速率

v(SO2)=o

②在實(shí)驗(yàn)丙中，達(dá)到平衡時(shí)，NO2的轉(zhuǎn)化率為0

③由表中數(shù)據(jù)可推知，「12(填“>”“〈”或“=”)，判斷的理由是o

23.甲醇是一種重要的化工原料，具有廣闊的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。工業(yè)上使用水煤氣(CO與H2的混合氣體)轉(zhuǎn)

化成甲醇(CH3OH)。

(1)已知一定條件下，發(fā)生反應(yīng)：

CO(g)+H2O(g)C02(g)+H2(g)AH|=-41.2KJ/mol

CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)AH2=+49.5KJ/mol

該條件下，水煤氣(CO與H2的混合氣體)轉(zhuǎn)化成甲醇的熱化學(xué)方程式是o

(2)工業(yè)上使用水煤氣轉(zhuǎn)化成甲醇，CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示：

①要使A點(diǎn)變到B點(diǎn)除增大壓強(qiáng)外還可以。

②A(yíng)、C兩點(diǎn)的平衡轉(zhuǎn)化率相等的原因是0

③C點(diǎn)條件下假設(shè)壓強(qiáng)為P2千帕，往容器內(nèi)充入ImolCO與2.5molH2發(fā)生反應(yīng)。平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)

是、Kp=0

(3)工業(yè)上也可以用C02和氏合成甲醇：3H2(g)+C02(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH=-48.0kJmor'0

在T°C時(shí)，甲、乙、丙三個(gè)2L的恒容密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，測(cè)得平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下。

容器甲乙丙

3molH2(g)ImolCH30H(g2molCH3OH(g

起始反應(yīng)物投入量))

lmolCO2(g

)lmolH2O(g)2molH2O(g)

c(CH3OH)/mol-U'ClC2C3

反應(yīng)的能量變化/kJXyz

平衡數(shù)據(jù)

體系壓強(qiáng)/PaPlP2P3

反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率

aia2a3

①若x=19.2,貝[]ai=o

②下列說(shuō)法正確的是(填選項(xiàng)字母)。

A.2c2?3B.z>2y,x=yC.p3<2piD.ai=a2

③若反應(yīng)CO2(g)+3H②(g)=CH30H(g)+H20(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為：

1111

A.V(H2)=O.Olmol-L--sB.v(CH3OH)=