阶段质量评价(2)第2章 化学反应速率与化学平衡 (Word练习)-【优化指导】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册（人教版2019 单选）

阶段质量评价(二)　化学反应速率与化学平衡 (满分：100分) 一、选择题：本题包括15小题，每小题3分，共45分。 1．化学与生产、生活密切相关，生活中处处有化学。下列说法正确的是(　　) A．可使用广泛pH试纸测量“84”消毒液的pH B．制造蜂窝煤时加入生石灰，与化学反应速率有关 C．空气中的水汽凝华为雪花是一个放热过程，也是熵减过程 D．合成氨工业中采用循环操作，主要是为了提高平衡混合物中氨的含量 答案：C 2．将CO2转化为有机燃料是实现碳资源可持续利用的有效途径。CO2催化加氢合成CH3OH总反应为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.4 kJ/mol。我国学者提出该反应的机理如图(其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)所示。下列说法不正确的是(　　) A．CO2催化加氢合成CH3OH总反应的ΔS＜0，反应低温自发 B．反应①②过程中，碳元素化合价不断降低 C．反应④中存在共价键的生成 D．提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率，需要研发在高温区高效的催化剂 答案：D 3．氢气用于烟气的脱氮、脱硫的反应：4H2(g)＋2NO(g)＋SO2(g)N2(g)＋S(l)＋4H2O(g)　ΔH＜0。下列说法正确的是(　　) A．当v (H2)＝v (H2O)时，达到平衡状态 B．化学平衡常数表达式为K＝ C．使用高效催化剂可增大NO的平衡转化率 D．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，化学平衡逆向移动 答案：B 4．一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l)　ΔH＜0 若反应在恒容的密闭容器中进行，下列说法正确的是(　　) A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变 B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快 C．平衡时，其他条件不变，升高温度可增大SO2的转化率 D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应平衡常数不变 答案：D 5．在恒容密闭容器中，CO与H2发生反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0，达到平衡后，若只改变某一条件，下列示意图正确的是(　　) 答案：B 6．如图表示不同温度(T)和压强(p)对可逆反应L(g)M(g)＋N(g)　ΔH＞0的影响，且p1＜p2。则图中纵轴表示的意义可能是(　　) ①一定条件下L的转化率 ②混合气体中M的百分含量 ③混合气体中L的百分含量 ④混合气体的平均摩尔质量 A．①③ B．②④ C．①② D．③④ 答案：C 7．一定条件下，体积为10 L的密闭容器中，1 mol X和1 mol Y进行反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)，经60 s达到平衡，生成0.3 mol Z。下列说法正确的是(　　) A．以X浓度变化表示的反应速率为0.001 mol/(L·s) B．将容器体积变为20 L，Z的平衡浓度变为原来的 C．若增大压强，则物质Y的转化率减小 D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应正反应的ΔH＞0 A　解析：60 s达到平衡，生成0.3 mol Z，容器体积为10 L，则v(Z)＝＝0.000 5 mol/(L·s)，速率之比等于其化学计量数之比，则v(X)＝2v(Z)＝0.001 mol/(L·s)，A正确；将容器容积变为20 L，体积变为原来的2倍，压强减小，若平衡不移动，Z的浓度变为原来的，但该反应的正反应为气体体积减小的反应，压强减小，平衡向逆反应方向移动，到达新平衡后Z的浓度小于原来的，B错误；当其他条件不变时，若增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即平衡正向移动，Y的转化率增大，C错误；若升高温度，X的体积分数增大，说明平衡逆向移动，则逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，故正反应的ΔH<0，D错误。 8．对于如下反应，其反应过程的能量变化示意图如图所示： 编号 反应 平衡常数 反应热 反应① a(g)b(g)＋c(g) K1 ΔH1 反应② b(g)＋c(g)d(g) K2 ΔH2 反应③ a(g)d(g) K3 ΔH3 下列说法正确的是(　　) A．K3＝K1＋K2 B．加催化剂，反应①的反应热降低，反应速率增大 C．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 D．增大压强，K1减小，K2增大，K3不变 C　解析：由题意可知，K1＝ ，K2＝，则有K3＝K1·K2，A错误；催化剂能增大反应速率，但不能改变反应热，B错误；根据盖斯定律，①＋②可得a(g)d(g)　ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，C正确；化学平衡常数只与温度有关，增大压强，平衡常数不变，D错误。 9．T ℃时，将2.0 mol a(g)和2.0 mol b(g)充入体积为1 L的密闭容器中，在一定条件下发生反应：a(g)＋b(g)2c(g)＋d(s)　ΔH<0；t时刻反应达到平衡时，c(g)为2.0 mol。下列说法正确的是(　　) A．t时刻反应达到平衡时，a(g)的体积分数为20% B．T ℃时，该反应的化学平衡常数为K＝8.0 C．t时刻反应达到平衡后，缩小容器的体积，平衡逆向移动 D．T ℃时，若将a(g)、b(g)各1.0 mol充入同样容器，平衡后，a的转化率α(a)为50% D　解析：t时刻反应达到平衡时，c(g)为2.0 mol，则反应消耗1.0 mol a和1.0 mol b，故a(g)的体积分数为×100%＝25%，A错误；T ℃时，a、b、c的平衡浓度(mol/L)分别为1.0、1.0和2.0，则该反应的化学平衡常数为K＝＝4.0，B错误；该反应前后气体体积不变，故t时刻反应达到平衡后，缩小容器的体积，平衡不移动，C错误；T ℃时，若将a(g)、b(g)各1.0 mol充入同样容器，达到平衡后，设a的转化率为x，则： 则＝4，x＝0.5，则a(g)的转化率为50%，D正确。 10．在恒压密闭容器中，充入起始量一定的CO2和H2，主要发生下列反应： 反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ/mol 反应Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－122.5 kJ/mol 达平衡时，CO2转化率和CO的选择性随温度的变化如图所示[CO的选择性＝]，下列说法正确的是(　　) A．反应Ⅰ的ΔS>0 B．升高温度能提高CH3OCH3的平衡产率 C．温度高于300 ℃时，曲线②随温度升高而升高说明此时主要发生反应Ⅱ D．同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性，应选择在低温低压条件下反应 A　解析：反应Ⅰ是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO的选择性逐渐增大，因此曲线①表示CO的选择性随温度的变化、曲线②表示CO2转化率随温度的变化。反应Ⅰ能够自发进行，根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0可知，ΔS>0，A正确；反应Ⅰ正反应是吸热反应，反应Ⅱ正反应是放热反应，升高温度，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ逆向移动，CH3OCH3的平衡产率降低，B错误；根据分析可知，温度高于300 ℃时，曲线①随温度升高增大趋势大于曲线②，说明此时主要发生反应Ⅰ，C错误；反应Ⅱ正反应是体积减小的放热反应，要同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性，应选择在低温、高压条件下反应，D错误。 11．在373 K时，把0.5 mol N2O4通入体积为5 L的恒容密闭容器中，立即出现红棕色。反应进行到2 s时，NO2的浓度为0.02 mol/L。在60 s时，体系已达平衡，此时容器内压强为开始时的1.6倍。下列说法正确的是(　　) A．前2 s内，以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol/(L·s) B．在2秒时体系内的压强为开始时的1.2倍 C．在平衡时体系内含N2O4的物质的量为0.20 mol D．60 s时，再充入一定量N2O4，则可提高N2O4的转化率 C　解析：反应进行到2 s时，NO2的浓度为0.02 mol/L，则N2O4转化的物质的量浓度为0.01 mol/L，故以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.005 mol/(L·s)，A错误；2 s时NO2的物质的量为0.02 mol/L×5＝0.1 mol，则N2O4转化的物质的量为0.05 mol，故体系内的物质的量为0.1 mol＋(0.5 mol－0.05 mol)＝0.55 mol，起始时体系内的物质的量为0.5 mol，恒温恒容，压强与其物质的量成正比，则在2 s时体系内的压强为开始时的1.1倍，B错误；反应达到平衡时，此时容器内压强为开始时的1.6倍，恒温恒容，压强与其物质的量成正比，则平衡时体系内的物质的量为1.6×0.5 mol＝0.8 mol，假设N2O4的转化量为x mol，则有0.5－x＋2x＝0.8，解得x＝0.3，则平衡时体系内含N2O4的物质的量为0.20 mol，C正确；充入一定量的N2O4，N2O4的转化率降低，D错误。 12．一定温度下，在3个1.0 L的恒容密闭容器中分别进行反应2X(g)＋Y(g)Z(g)　ΔH，反应达到平衡，相关数据如表所示。下列说法不正确的是(　　) 容器 温度/ K 物质的起始 浓度/(mol/L) 物质的平衡 浓度/(mol/L) c(X) c(Y) c(Z) c(Z) Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080 Ⅱ 400 0.40 0.20 0 a Ⅲ 500 0.20 0.10 0 0.025 A．平衡时，X的转化率：Ⅱ＞Ⅰ B．平衡常数：K(Ⅱ)＝K(Ⅰ) C．达到平衡所需时间： Ⅲ ＜Ⅰ D．a＝0.16 D　解析：Ⅱ可以看成是向2 L的容器中，充入0.4 mol的X和0.2 mol的Y(则Ⅰ、Ⅱ的平衡等效)，平衡后再将容器压缩至1 L，由于压强增大，平衡向正反应方向移动，所以X的转化率：Ⅱ＞Ⅰ，A正确；平衡常数只和温度有关，Ⅰ、Ⅱ的温度相同，则K(Ⅱ)＝K(Ⅰ)，B正确； Ⅲ 的温度比Ⅰ高， Ⅲ 的化学反应速率大，则 Ⅲ 先达到平衡，所用时间较短，C正确；结合选项A可知，Ⅱ平衡相当于Ⅰ的平衡增压后正向移动，则a＞0.16，D错误。 13．已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－m kJ/mol。在2 L密闭容器中通入3 mol H2和1 mol N2，测得不同温度下，NH3的产率随时间变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．ΔH＞0，T2＞T1 B．达到平衡时，T1温度对应反应放出热量为m kJ C．平衡时，通入氩气平衡正向移动 D．平衡常数，Ka＜Kc D　解析：根据“先拐先平数值大”知，T1＜T2，升高温度平衡逆向移动， ΔH＜0，A错误；该反应是可逆反应，转化率达不到100%，达到平衡时，T1温度下，反应放出热量小于 m kJ，B错误；平衡时，通入氩气容器压强增大，但是反应物和生成物的分压不变，平衡不移动，C错误；根据“先拐先平数值大”知，T1＜T2，升高温度平衡逆向移动，化学平衡常数减小，则有Ka＜Kb，化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，b、c温度相等，化学平衡常数相等，存在Ka＜Kb＝Kc，则平衡常数，Ka＜Kc，D正确。 14．(2024·淮安高二调研)在强碱中氢氧化铁可被一些氧化剂氧化为高铁酸根离子(FeO)，FeO在酸性条件下氧化性极强且不稳定，Fe3O4 中铁元素有＋2、＋3价；H2O2可在催化剂Fe2O3或Fe3O4作用下产生·OH，·OH能将烟气中的NO、SO2氧化。·OH产生机理如下： 反应Ⅰ: Fe3 ＋＋H2O2 ===Fe2＋＋·OOH＋H＋　(慢反应) 反应Ⅱ：Fe2 ＋＋H2O2 ===Fe3 ＋＋·OH＋OH－　(快反应) 对于H2O2 脱除SO2反应：SO2 (g)＋H2O2(l)===H2SO4(l)，下列说法不正确的是(　　) A．该反应能自发进行，则该反应的ΔH<0 B．加入催化剂 Fe2O3，可提高SO2 的脱除效率 C．向固定容积的反应体系中充入氦气，反应速率加快 D．与Fe2O3作催化剂相比，相同条件下Fe3O4作催化剂时SO2 脱除效率可能更高 C　解析：SO2 (g)＋H2O2(l)===H2SO4 (l)熵减，该反应能自发进行，ΔG＝ΔH－TΔS＜0时自发，则该反应的ΔH<0，A正确；已知：H2O2可在催化剂Fe2O3或Fe3O4作用下产生·OH，或结合反应机理：Fe2O3催化剂表面仅存在Fe3＋，Fe3＋通过慢反应Ⅰ产生Fe2＋再通过快反应Ⅱ产生·OH，总反应速率由慢反应Ⅰ决定，生成的·OH能将烟气中的NO、SO2氧化，则加入催化剂 Fe2O3，可提高SO2 的脱除效率，B正确；向固定容积的反应体系中充入氦气，反应相关的物质浓度不发生变化，则反应速率不变，C错误；与Fe2O3作催化剂相比，相同条件下Fe3O4作催化剂时SO2 脱除效率可能更高，D正确。 15．在体积均为1 L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别加入足量的炭粉，再分别充入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2，在不同温度下发生反应CO2(g)＋C(s)2CO(g)，反应达到平衡时，CO2的物质的量浓度随温度的变化关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A．相同时间内，乙容器中的反应速率更大 B．N点对应的气体总压强等于M点 C．N点对应的平衡常数与O点的相等 D．N点的逆反应速率大于M点 B　解析：容器体积相同，起始时乙中反应物CO2的浓度大，故相同时间内，乙容器中的反应速率更大，A正确；甲容器内，M点时，c(CO2)＝0.08 mol/L，c(CO)＝0.04 mol/L，n总(气体)＝0.12 mol；乙容器内，N点时，c(CO2)＝0.08 mol/L，c(CO)＝0.24 mol/L，n总(气体)＝0.32 mol。N点对应的气体总物质的量更大，温度更高，根据pV＝nRT可知，N点对应的气体总压强更大，B错误；平衡常数只受温度影响，N点和O点温度相同，平衡常数相同，C正确；温度越高，反应速率越快，N点温度高于M点，故N点的逆反应速率大于M点，D正确。 二、非选择题：本题包括5小题，共55分。 16．(8分)(2024·开封高二期中)在反应原理部分，我们经常以H2和I2的反应为例来研究化学反应速率和平衡。 (1)对于反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，提出如下反应历程。 第一步I2I＋I(快速平衡) 第二步H2＋2I2HI(慢反应) 其中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡。下列说法正确的是__________(填标号)。 a．反应的中间产物只有I b．第二步反应活化能较低 c．第二步中H2与I的碰撞仅部分有效 d．v(第一步的逆反应)<v(第二步的逆反应) (2)在某一容积为2 L的密闭容器内，加入0.8 mol的H2和0.6 mol的I2，在一定的条件下发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH<0。反应中各物质的浓度随时间变化情况如图所示。 ①反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)＝________mol/(L·min)(保留3位有效数字，下同)。 ②I2的平衡转化率α(I2)＝__________。要提高I2转化率，可采取的措施有________________________(答出两条即可)。 ③该反应的化学平衡常数K＝__________，若升高温度，K__________(填“增大”“减小”或“不变”)。 答案：(1)ac (2)①0.167　②83.3%　氢气投料，降低温度 ③33.3　减小 解析：(1)根据反应历程可知，反应的中间产物只有I，a正确；第二步反应的速率较慢，活化能较高，b错误；第二步为慢反应，反应物为H2和I，反应中H2与I的碰撞仅部分有效，c正确；第一步反应速率较快，v(第一步的逆反应)＞v(第二步的逆反应)，d错误。 (2)①反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)＝ mol/(L·min)≈0.167 mol/(L·min)。 ②由化学方程式可知，反应平衡时消耗的I2为0.5 mol/L÷2＝0.25 mol/L，α(I2)＝×100%≈83.3%；增加氢气投料，降低温度、移走HI等都可以促使反应正向进行，都能够提高I2转化率。 ③ 该反应的化学平衡常数K＝≈33.3，反应为放热反应，若升高温度，平衡逆向移动，K值减小。 17．(11分)含碳化合物的转化利用是我国研究的一个重要课题。在1 L恒容密闭容器中充入2 mol CO(g)、4 mol H2(g)，发生反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH，在T1、T2两个不同温度下测得c(甲醇)与时间t的关系如图，据此回答下列问题： (1)已知反应：ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1 ⅱ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2 则ΔH＝________(填含ΔH1、ΔH2的表达式)。 (2)在T2温度下，0～10 min内用H2表示的反应速率v(H2)＝__________ mol/(L·min)；10 min时，CO的转化率为________。 (3)图中反应温度：T1__________(填“＞”“＝”或“＜”，下同)T2，ΔH________0，反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)在________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 (4)在T2温度下，该反应的平衡常数为________(不写单位)，达到平衡后向容器中再充入CO、H2、CH3OH各1 mol，此时反应速率：2v正(CO)________(填“＞”“＝”或“＜”)v逆(H2)。 答案：(1)ΔH1－ΔH2 (2)0.2　50% (3)＜　＜　低温 (4)0.25　＞ 解析：(1)由盖斯定律可知，反应ⅰ－ⅱ可得反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，则ΔH＝ΔH1－ΔH2。 (2)10 min时甲醇的浓度为1 mol/L，则由方程式可知，0～10 min内氢气的反应速率为＝0.2 mol/(L·min)；10 min时一氧化碳的转化率为×100%＝50%。 (3)由图可知，T2条件下反应达到平衡时，T1条件下反应未达到平衡，说明T2条件下反应速率大于T1，反应温度T1小于T2；T1条件下甲醇的产率大于T2，说明降低温度平衡向正反应方向移动，该反应是焓变小于0的放热反应；该反应是气体体积减小的放热反应，低温条件下反应ΔH－TΔS＜0，反应能自发进行。 (4)T2条件下反应达到平衡时甲醇的浓度为1 mol/L，由化学方程式可知，平衡时一氧化碳、氢气的浓度为2 mol/L－1 mol/L＝1 mol/L、4 mol/L－1 mol/L×2＝2 mol/L，则反应的平衡常数K＝＝0.25；达到平衡后向容器中再充入一氧化碳、氢气、甲醇各1 mol，反应的浓度商Q＝＜0.25，则平衡向正反应方向移动，2v正(CO)>v逆(H2)。 18．(13分)合成SO3是生产硫酸的重要步骤，产生的尾气SO2需要处理。 (1)烟气中的SO2可采用活性炭脱除，其过程首先要经物理吸附SO2―→SO(*代表吸附态)、O2―→O、H2O―→H2O*，然后是化学吸附(化学反应)，如图所示： ①写出化学吸附过程中生成SO的化学方程式：_____________。 ②一定温度下，在密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，下列说法正确的是__________(填标号)。 A．加入催化剂，有利于增大反应速率 B．容器中n(SO2)和n(SO3)的和不再改变时，可说明该反应达到化学平衡状态 C．研发新的催化剂可以提高SO3的平衡产率 (2)向某密闭容器中充入1 mol SO2、1 mol O2合成SO3时，SO2的平衡转化率与反应温度和压强的关系如图所示。 ①该反应的ΔH__________0(填“＞”或“＜”)。 ②图中B点SO2的平衡转化率高，但实际生产时选择A点的反应条件，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③C点对应的Kp＝__________MPa－1(结果保留一位小数，Kp为用分压表示的化学平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)。 答案：(1)①2SO＋O===2SO　②A　 (2)①＜　② A点SO2的平衡转化率已经非常高，B点平衡转化率比A点提高不大，而增大压强对设备要求更高，增加生产成本 ③228.3 解析：(1)①化学吸附是物质吸附态发生的反应，即SO与O反应生成SO，化学方程式为2SO＋O===2SO。 ②催化剂能增大反应速率，A正确；根据硫原子守恒可知，n(SO2)和n(SO3)的和一直不发生改变，则n(SO2)和n(SO3)的和不再改变时，不能证明反应达到化学平衡状态，B错误；催化剂只能增大反应速率，不改变平衡产率，C错误。 (2)①温度升高，SO2的平衡转化率降低，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，该反应的ΔH<0。 ②A点SO2的平衡转化率已经非常高，B点平衡转化率比A点提高不大，而增大压强对设备要求更高，增加生产成本，故选用A点对应的条件。 ③C点的总压为1 MPa，根据三段式法可得下列关系： 平衡时气体的总物质的量为1.55 mol，则压强平衡常数为Kp＝≈228.3 MPa－1。 19．(13分)研究SO2尾气的处理及回收利用具有重要意义。 Ⅰ.SO2尾气的处理 一种煤炭脱硫技术是把硫元素以CaSO4的形式固定下来，可以减少SO2的排放，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，从而降低脱硫效率。相关的热化学方程式如下： ①CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)　ΔH1＝＋210.5 kJ/mol ②CaSO4(s)＋CO(g)===CaS(s)＋CO2(g)　ΔH2＝－47.3 kJ/mol (1)反应CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g)　ΔH3＝__________ kJ/mol。该反应在T ℃达平衡后，减小反应容器的体积使压强增大，再次达平衡时c平(SO2)________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)反应①②的平衡常数的对数lgK随温度的变化曲线如图所示，其中曲线Ⅰ代表反应________(填“①”或“②”)。从减少SO2排放的角度考虑，本体系适宜的反应条件是________(填标号)。 A．低温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．高温低压 Ⅱ.SO2的回收利用 (3)SO2与Cl2反应可制得磺酰氯(SO2Cl2)，反应为SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(g)。按投料比1∶1把SO2与Cl2充入一个压强为p的恒压密闭容器中发生上述反应，SO2的平衡转化率与温度T的关系如图所示。 ①M点的平衡常数Kp＝________(用含p的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。 ②M点平衡后保持恒温恒压，向该容器中充入惰性气体He，SO2的平衡转化率会________(填“增大”“减小”或“不变”)。 答案：Ⅰ.(1)－399.7　增大 (2)②　B Ⅱ.(3)①　②减小 解析：Ⅰ.(1)根据盖斯定律可知，由②×4－①可得反应CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g)，故ΔH3＝－47.3 kJ/mol×4－(＋210.5 kJ/mol)＝－399.7 kJ/mol；该反应是气体物质的量减小的反应，依据勒夏特列原理，则T ℃平衡时，减小反应容器的体积使压强增大，此反应将向正反应方向移动，二氧化硫浓度会减小，但不足以完全抵消增大的浓度，所以二氧化硫浓度会增大。 (2)由曲线Ⅰ知，随着温度的升高，lgK减小，即K值减小，则升温平衡逆向移动，则该反应的正反应为放热反应，故曲线Ⅰ代表反应②；反应①生成SO2，则为减少SO2排放，应使反应①逆向移动，降低温度，增大压强，均可以使反应①平衡逆向移动，故本体系适宜的反应条件是低温高压，故选B。 Ⅱ.(3)①若反应一直保持在p压强条件下进行，M点时，平衡时SO2的转化率为50%，假设起始加入SO2、Cl2均为1 mol，则可列出三段式： ， 则M点SO2、Cl2、SO2Cl2的分压均为p＝p，平衡常数Kp＝＝。 ②M点平衡后保持恒温恒压，向该容器中充入惰性气体He，等同于恒容减压，根据勒夏特列原理，平衡逆向移动，SO2的平衡转化率会减小。 20．(10分)2019年12月4日“全球碳计划”发布报告说，全球CO2排放量增速趋缓。人们还需要更有力的政策来逐步淘汰化石燃料的使用。CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。 (1)利用工业废气中的CO2可以制取甲醇和水蒸气，一定条件下，往2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、反应Ⅱ与反应 Ⅲ ，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示： ①催化剂效果最佳的反应是________(填“曲线Ⅰ”“曲线Ⅱ”或“曲线 Ⅲ ”)对应的反应。 ②b点，v(正)________v(逆)(填“>”“＜”或“＝”)。 ③若此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是________________。 ④c点时该反应的平衡常数K＝________。 (2)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ①该反应的ΔH________0(填“>”“＜”或“＝”)； ②ΔS________0(填“>”“＜”或“＝”)，在低温下，该反应________自发进行(填“能”或“不能”)。 答案：(1)① 曲线Ⅰ　②>　③该反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动　④ (2)①>　②>　不能 解析：(1)一定条件下，密闭容器中发生的反应为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。 ①相同温度下相同时间内CO2转化率最大的是曲线Ⅰ，说明反应速率最大的是曲线Ⅰ对应的反应，故催化剂效果最佳的反应为曲线Ⅰ对应的反应。 ②b点之后CO2的转化率仍在增加，说明b点并未达到平衡状态，反应正向进行，则v(正)>v(逆)。 ③若此反应在a点时已达到平衡状态，升高温度，CO2的转化率减小，说明该反应随温度升高平衡逆向移动，为放热反应，故a点的转化率比c点高的原因是该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动。 ④由图甲知，c点时二氧化碳转化了mol，则可列“三段式”： 容器容积为2 L，则平衡时容器内CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为mol/L、mol/L、mol/L、mol/L，则该反应的平衡常数K＝＝＝。 (2)①用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，该反应为吸热反应， ΔH>0。 ②反应：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)　ΔH>0，ΔS>0，根据ΔG＝ΔH－TΔS<0进行分析，该反应在高温下自发进行，在低温下不能自发进行。 学科网（北京）股份有限公司 $$