第二章 阶段培优练(二) 化学平衡-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书word（人教版 双选）

本讲义聚焦化学平衡核心知识点，系统梳理平衡状态判断依据、影响因素分析、平衡常数计算及反应速率与平衡关系，构建从基础概念到工业应用（如接触法制硫酸）的学习支架。 资料精选多地区阶段试题，融入工业情境案例，通过图像分析、三段式计算等培养科学思维，解析详尽助力课中教学与课后查漏补缺，强化科学态度与责任素养。

阶段培优练(二)　化学平衡 (时间：90分钟　满分：100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分;每小题只有一个选项符合题目要求) 1.(2025·湖北武汉高二上阶段练习)消除大气污染物中的氮氧化物是科技工作者重要的研究课题之一。甲烷可催化还原NO2，其反应原理如下：CH4(g)＋4NO2(g)CO2(g)＋4NO(g)＋2H2O(g)。向某恒温恒容密闭容器中充入适量的CH4和NO2，发生上述反应，下列情况不能说明上述反应达到平衡状态的是(　　) A.气体的总压强不随时间变化 B.气体的密度不随时间变化 C.H2O的体积分数不随时间变化 D.气体的平均相对分子质量不随时间变化 答案：B 解析：该反应是气体体积增大的反应，在恒容容器中，若没有平衡，向右进行时压强会增大，故气体的总压强不随时间变化可以说明达到平衡，故A不选；该容器是恒容容器，气体密度始终不变，故气体密度不随时间变化不能说明达到平衡，故B选；若反应未达到平衡，向右进行时H2O的体积分数会增大，故H2O的体积分数不随时间变化可以说明达到平衡，故C不选；该反应是气体体积增大的反应，若未达平衡，向右进行时气体的平均相对分子质量减小，故气体的平均相对分子质量不变可以说明达到平衡，故D不选。 2.(2025·吉林长春高二上期中)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，反应能量变化如图所示。下列说法中，不正确的是(　　) A.a＜0 B.过程Ⅱ可能使用了催化剂 C.反应物总能量高于生成物成总能量 D.使用催化剂可以提高SO2的平衡转化率 答案：D 解析：根据图像，该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，属于放热反应，a＜0，故A不符合题意；加入催化剂，能够降低反应物的活化能，过程Ⅱ可能使用了催化剂，故B不符合题意；根据图像，该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，属于放热反应，故C不符合题意；使用催化剂，平衡不移动，不能提高SO2的平衡转化率，故D符合题意。 3.(2025·四川绵阳高二上阶段练习)在一密闭容器中，aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积缩小为原来的一半，当达到新平衡时，C的浓度是原来的1.6倍，则下列说法错误的是(　　) A.平衡向逆反应方向移动 B.a＋b＞c＋d C.物质A的转化率减小 D.物质D的浓度增大 答案：B 解析：在一密闭容器中，aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积缩小为原来的一半，此时C的浓度变为原来的2倍，但当达到新平衡时，C的浓度是原来的1.6倍，则表明平衡移动使C的浓度有所减小，则平衡逆向移动，则a＋b＜c＋d。由分析可知，加压，平衡向C浓度减小的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，A正确；由分析可知，依据压强增大，C的浓度有所减小，确定a＋b＜c＋d，B错误；加压后，平衡逆向移动，物质A的转化率减小，C正确；增大压强，混合气的体积减小，则物质D的浓度增大，D正确。 4.(2025·四川绵阳高二上阶段练习)已知Fe3＋检验的方程式：FeCl3(黄色)＋3KSCNFe(SCN)3(红色)＋3KCl，若要使溶液的红色变浅，下列可采用的方法是(　　) A.加入适量FeCl3浓溶液 B.加入几滴NaOH浓溶液 C.加入适量KCl固体 D.加入几滴Fe(SCN)3浓溶液 答案：B 解析：加入适量FeCl3浓溶液，增大反应物中FeCl3的浓度，使平衡正向移动，Fe(SCN)3浓度增大，溶液的红色变深，A不符合题意；加入几滴NaOH浓溶液，与FeCl3反应，使平衡逆向移动，Fe(SCN)3浓度减小，溶液的红色变浅，B符合题意；加入适量KCl固体，对平衡不产生影响，各物质的浓度不变，平衡不发生移动，溶液的红色不变，C不符合题意；加入几滴Fe(SCN)3浓溶液，增大生成物中Fe(SCN)3浓度，溶液的红色加深，D不符合题意。 5.(2025·河北沧州高二上期中)在10 L密闭容器中，1 mol A和3 mol B在一定条件下反应：A(g)＋xB(g)2C(g)，2 min时测得混合气体共4 mol且生成了0.4 mol C，则下列说法错误的是(　　) A.x等于1 B.前2 min B的平均反应速率为0.01 mol·L－1·min－1 C.2 min时A的转化率为20％ D.2 min时，n(A)∶n(B)∶n(C)＝5∶28∶4 答案：D 解析：根据题意列三段式： A(g)＋xB(g)2C(g) 混合气体共4 mol，则4 mol＝0.8 mol＋(3－0.2x)mol＋0.4 mol，解得x＝1，A正确；由三段式分析可知，前2 min B的平均反应速率为＝0.01 mol·L－1·min－1，B正确；由三段式分析可知，2 min时A的转化率为×100％＝20％，C正确；由三段式可知，平衡时，A、B、C的物质的量分别为0.8 mol、(3－0.2)mol＝2.8 mol、0.4 mol，A、B、C的物质的量之比为0.8 mol∶2.8 mol∶0.4 mol＝2∶7∶1，D错误。 6.(2025·江苏南京高二上阶段练习)对于反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＜0，下列说法正确的是(　　) A.1 mol N—H断裂的同时有1 mol O—H断裂，说明反应到达该条件下的平衡状态 B.该反应的平衡常数可表达为K＝ C.适当降温加压可提高NH3的平衡转化率 D.分离出NO(g)，v正增大，平衡向正反应方向移动 答案：A 解析：根据反应可知，平衡时12 mol N—H断裂的同时有12 mol O—H断裂，即1 mol N—H断裂的同时有1 mol O—H断裂，说明反应到达该条件下的平衡状态，A正确；根据反应方程式，该反应的平衡常数表达式应为K＝，B错误；该反应是气体体积增大的反应，加压平衡左移，NH3的平衡转化率降低，C错误；分离出NO(g)，生成物浓度减小的瞬间，v(正)不变，v(逆)减小，v(正)大于v(逆)，平衡向正反应方向移动，D错误；答案选A。 7.(2024·江浙皖联考)以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH1＝－49.5 kJ·mol－1 Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　 ΔH2＝－90.4 kJ·mol－1 Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　 ΔH3 不同压强下，按照n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶3投料，实验测得CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.图甲表示的是CH3OH的平衡产率随温度的变化关系 B.同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择高温、高压 C.图乙T1时，三条曲线几乎交于一点，原因可能是此时以反应Ⅲ为主 D.图乙p1下，温度高于T2，纵坐标随温度升高而上升的原因是ΔH3＞0，反应Ⅲ温度升高使纵坐标数值上升的幅度超过反应Ⅰ温度升高使纵坐标数值下降的幅度 答案：B 解析：甲醇的合成反应是放热反应，温度升高，甲醇的平衡产率降低，因此图甲表示的是CH3OH的平衡产率随温度的变化关系，A正确；甲醇的合成反应是放热反应，又是气体体积减小的反应，为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择低温、高压的反应条件，B错误；根据盖斯定律，反应Ⅰ减去反应Ⅱ得到反应Ⅲ，因此ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－49.5 kJ·mol－1－(－90.4 kJ·mol－1)＝＋40.9 kJ·mol－1，因此反应Ⅲ是吸热反应，而反应Ⅰ、Ⅱ是放热反应，温度到一定值时，此时以反应Ⅲ为主，而且反应Ⅲ是气体体积不变的反应，改变压强平衡不移动，二氧化碳转化率不变，三条压强曲线交于一点，C正确；反应Ⅰ、Ⅱ是放热反应，反应Ⅲ是吸热反应，图乙p1下，温度高于T2，以反应Ⅲ为主，纵坐标随温度升高而上升的原因是ΔH3＞0，反应Ⅲ温度升高使纵坐标数值上升的幅度超过反应Ⅰ温度升高使纵坐标数值下降的幅度，D正确；答案选B。 8.(2024·广西模拟预测)一定条件下，CH4与FeO＋反应合成CH3OH的反应历程如图所示。已知其他条件不变时，直接参与化学键变化的元素被质量数更大的同位素替换时，反应速率会变慢。说明：过渡态中“”表示化学键未完全断裂或形成。下列说法正确的是(　　) A.FeO＋是该反应的催化剂 B.过渡态Ⅰ稳定性强于过渡态Ⅱ C.该反应中既有极性键的断裂又有极性键的生成 D.CH2D2与FeO＋发生上述反应，氘代甲醇的产量CH2DOD＞CHD2OH 答案：C 解析：根据图示知，CH4与FeO＋反应生成CH3OH和Fe＋，则FeO＋是反应物，不是催化剂，A错误；能量越低越稳定，则过渡态Ⅰ稳定性弱于过渡态Ⅱ，B错误；既有碳氢极性键的断裂，又有碳氧、氢氧极性键的形成，C正确；已知其他条件不变时，直接参与化学键变化的元素被质量数更大的同位素替换时，反应速率会变慢，则CH2D2与FeO＋发生上述反应，氘代甲醇的产量CH2DOD＜CHD2OH，D错误。 9.(2025·海南省直辖县级单位高二上阶段练习)氨氧化法制硝酸中发生主反应NH3(g)＋O2(g)NO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－226.1 kJ·mol－1和副反应NH3(g)＋O2(g)N2O(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－276.3 kJ·mol－1两个竞争反应(忽略其他副反应)。一定条件下，每生成1.5 mol H2O(g)的相对能量变化如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.加入催化剂Ⅰ更有利于NO的生成 B.平衡后增大压强，物质N2O的浓度不变 C.其他条件相同时，升高温度，平衡时体系内H2O的浓度降低 D.推测反应N2O(g)＋O2(g)NO(g)　 ΔH3＝＋50.2 kJ·mol－1 答案：B 解析：由图可知，催化剂Ⅰ使主反应的活化能降低，副反应的活化能升高，故加入催化剂Ⅰ更有利于NO的生成，故A正确；副反应反应前后气体分子数不变，平衡后增大压强，副反应平衡不移动，但主反应平衡逆向移动，氨气和氧气浓度增加，进而使副反应平衡正向移动，N2O的浓度增大，故B错误；主反应和副反应正向均为放热反应，升高温度，平衡均逆向移动，水的平衡浓度降低，故C正确；已知①NH3(g)＋O2(g)NO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－226.1 kJ·mol－1，②NH3(g)＋O2(g)N2O(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－276.3 kJ·mol－1，由盖斯定律①－②可得N2O(g)＋O2(g)NO(g)　ΔH3＝－226.1 kJ·mol－1－(－276.3 kJ·mol－1)＝＋50.2 kJ·mol－1，故D正确；答案选B。 10.(2025·吉林长春高二上期中)某化学小组探究在其他条件不变时，改变某一条件对某类反应aA(g)＋bB(g)cC(g)的化学平衡的影响，得到如图图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示转化率)。下列说法正确的是(　　) A.反应Ⅰ的正反应ΔH＞0 B.若p1＞p2，则a＋b＜c C.反应Ⅱ的ΔH＜0 D.反应Ⅱ中T1＞T2 答案：C 解析：根据反应Ⅰ的图像，p1时，升高温度，A的转化率降低，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，正反应ΔH＜0，A错误；若p1＞p2，温度相等时，增大压强，则A的转化率升高，平衡正向移动，说明正向是气体物质的量减小的反应，则a＋b＞c，B错误；根据反应Ⅱ的图像，温度越高，反应速率越快，斜率越大，则T2＞T1，升高温度，C的物质的量减小，平衡逆向移动，则逆反应ΔH＞0，即反应Ⅱ的ΔH＜0，C正确；温度越高，反应速率越快，斜率越大，反应Ⅱ中T1＜T2，D错误。 二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分) 11.一定条件下存在反应:2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g)　ΔH<0。现有三个体积相同的密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,按下图所示投料,并在400 ℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是 (　　) A.SO3的体积分数:Ⅱ>Ⅲ B.容器Ⅱ、Ⅲ中正反应速率相同 C.容器Ⅰ、Ⅲ中平衡常数相同 D.容器Ⅰ中SO2的体积分数大于容器Ⅱ 答案:AD 解析:三氧化硫分解,体积增大,故Ⅲ的体积增大,Ⅱ可以看成Ⅲ增压后的等效平衡,则Ⅱ相比于Ⅲ平衡右移,因此SO3的体积分数:Ⅱ>Ⅲ,A正确;Ⅱ是恒温恒容状态,Ⅲ是恒压状态,反应向逆反应方向进行,反应中气体物质的量增大,则Ⅱ的压强大于Ⅲ,因此Ⅱ的化学反应速率大于Ⅲ,B错误;Ⅰ绝热,反应正向进行,温度升高,Ⅲ恒温,两容器温度不同,平衡常数不同,C错误;如果Ⅰ是恒容恒温状态,则和Ⅱ是等效平衡,SO2的转化率相等,但Ⅰ是绝热容器,正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,SO2转化率降低,容器Ⅰ中SO2的体积分数大于容器Ⅱ,D正确。 12.(2025·江西南昌高二上阶段练习)下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A.夏天，打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气泡 B.氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后气体颜色变深 C.将盛有NO2和N2O4混合气体的密闭容器置于冷水中，混合气体颜色变浅 D.用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体 答案：B 解析：啤酒中存在如下平衡：CO2(g)＋H2O(l)H2CO3(aq)，夏天，打开啤酒瓶时，啤酒瓶中气体压强减小，平衡左移，二氧化碳气体浓度增大，所以瓶口会逸出气泡，能用勒夏特列原理解释，故A不符合题意；氢气与碘蒸气反应生成碘化氢的反应是气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，则氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后气体颜色变深不能用勒夏特列原理解释，故B符合题意；二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，二氧化氮的浓度减小，混合气体的颜色变浅，则将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中，混合气体颜色变浅能用勒夏特列原理解释，故C不符合题意；氯水中存在如下平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，饱和食盐水中氯离子浓度大，有利于平衡向逆反应方向移动，减小氯气的溶解度，所以将混合气体通入饱和食盐水中，极易溶于水的氯化氢会被吸收，则用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意。 13.N2O5是一种新型硝化剂,在恒温恒容条件下发生下列反应: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 1 000 1 500 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=125,1 000 s时N2O5的转化率为50% C.其他条件不变,T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5的浓度为2.98 mol·L-1,则T1<T2 D.1 500 s时,再充入3 mol/L N2O5,重新达到平衡后N2O5的转化率增大 答案:CD 解析:依据图表数据分析计算500 s内N2O5 (g)消耗的浓度为5.00 mol/L-3.52 mol/L=1.48 mol/L,N2O5分解速率为=2.96×10-3 mol·L-1·s-1,A正确;由表中数据可知,T1温度下,1 000 s时反应到达平衡,平衡时c(N2O5)=2.5 mol/L,因反应在密闭容器中进行,则转化的c(N2O5)=5.00 mol/L-2.5 mol/L=2.5 mol/L,故平衡时c(NO2)=5 mol/L,c(O2)=1.25 mol/L,平衡常数K==125,转化率为×100%=50%,B正确;该反应正反应是吸热反应,升高温度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,平衡时N2O5(g)浓度应降低,其他条件不变时,T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5(g)浓度为2.98 mol/L,浓度大于2.5 mol/L,故T1>T2,C错误;1 500 s时,再充入3 mol/L N2O5,等效于增大压强,平衡逆向移动,重新达到平衡后N2O5的转化率减小,D错误;故选CD。 14.(2025·高二上湖北武汉阶段练习)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1 mol H2O(g)，起始压强为0.2 MPa时，发生下列反应生成水煤气： Ⅰ.C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　 ΔH1＝＋131.4 kJ·mol－1 Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　 ΔH2＝－41.1 kJ·mol－1 反应达平衡时，H2O(g)的转化率为50％，CO的物质的量为0.1 mol。反应Ⅰ的平衡常数Kp为(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数。)(　　) A.0.01 MPa B.0.02 MPa C.50 (MPa)－1 D.100 (MPa)－1 答案：B 解析：由反应平衡时，H2O(g)的转化率为50％，可得平衡时，H2O的物质的量为0.5 mol，由H守恒可得，H2的物质的量为0.5 mol，由于CO的物质的量为0.1 mol，由O守恒得CO2的物质的量为0.2 mol，气体的总物质的量为0.5 mol＋0.5 mol＋0.1 mol＋0.2 mol＝1.3 mol，在同温同体积条件下，压强与物质的量成正比，则平衡时体系的总压强为×0.2 MPa＝0.26 MPa，故反应Ⅰ的平衡常数Kp＝＝0.02 MPa，B正确。 15.(2025·江苏南通高三上阶段练习)催化处理焦炉气(主要成分为CO、SO2)的主要反应为 反应Ⅰ：2SO2(g)＋4CO(g)4CO2(g)＋S2(g)　 ΔH1＜0 反应Ⅱ：SO2(g)＋3CO(g)COS(g)＋2CO2(g)　 ΔH2 将一定比例的焦炉气置于密闭容器中发生反应，1分钟时的S2实际产率、S2的平衡产率及COS的平衡产率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.ΔH2＜0 B.从600 K～900 K，浓度变化对反应Ⅰ平衡产率的影响大于温度变化的影响 C.从600 K～900 K，平衡时SO2的浓度随温度的升高逐渐减小 D.800 K时，1分钟后S2的实际产率可能先升高后降低 答案：C 解析：由图可知，升高温度，COS的平衡产率降低，说明反应Ⅱ平衡逆向移动，该反应正向为放热反应，ΔH2＜0，A正确；由图可知，随温度升高，S2平衡产率上升，说明反应Ⅰ平衡正向移动，反应Ⅰ和反应Ⅱ都是放热反应，温度升高，反应Ⅱ平衡逆向移动，使c(SO2)、c(CO)增大，对于反应Ⅰ，浓度改变对平衡的影响超过温度改变的影响，所以平衡正向移动，B正确；反应Ⅰ和反应Ⅱ都是放热反应，温度升高，反应Ⅱ平衡逆向移动，使c(SO2)、c(CO)增大，反应Ⅰ平衡正向移动，由勒夏特列原理可知，c(SO2)仍然增大，C错误；通过观察图像可知，800 K时S2的实际产率大于平衡产率，其最终要减小到与800 K时S2平衡产率相等，则800 K，在1 min后继续反应足够长时间，S2实际产率的变化趋势可能为先升高后降低，D正确。 16.(2025·陕西西安高三上阶段练习)两种酸式盐的分解反应如下。某温度下的平衡常数分别为K1和K2。 反应1：NH4HSO3(s)NH3(g)＋H2O(g)＋SO2(g)　K1＝448 kPa3； 反应2：NH4HCO3(s)NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)　K2＝64 kPa3。 该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和NH4HSO3固体，平衡后以上2种固体均大量存在。下列说法错误的是(　　) A.p(CO2)＋p(SO2)＝p(NH3) B.平衡总压为24 kPa C.抽出一半的混合气体，再次平衡后总压强不变 D.通入SO2，再次平衡后，CO2的体积分数减小 答案：D 解析：反应1产生的氨气和二氧化硫物质的量相等，反应2产生的氨气和二氧化碳物质的量相等，则刚性密闭容器中氨气的物质的量等于二氧化硫和二氧化碳的物质的量之和，恒温恒容下，压强之比等于其物质的量之比，即[p(CO2)＋p(SO2)]∶p(NH3)＝1∶1，则p(CO2)＋p(SO2)＝p(NH3)，A正确；设平衡时，p(SO2)＝x，p(CO2)＝y，则p(NH3)＝x＋y，p(H2O)＝x＋y，K1＝p(NH3)p(H2O)p(SO2)＝(x＋y)2x＝448，K2＝p(NH3)p(H2O)p(CO2)＝(x＋y)2y＝64，联立解得x＝7 kPa，y＝1 kPa，x＋y＝8 kPa，所以平衡总压为x＋y＋2(x＋y)＝24 kPa，B正确；刚性密闭容器，温度不变平衡常数不变，抽出一半的混合气体，再次达平衡后，容器内各气体分压不变，总压强不变，C正确；通入SO2，p(SO2)增大，反应1平衡逆向移动，刚性密闭容器中p(NH3)和p(H2O)减小，反应2平衡正向移动，p(CO2)增大，则再次平衡后，CO2的体积分数增大，D错误。 三、非选择题(本题包括4小题,共60分) 16.(15分)(2025·北京高二上阶段练习)化学反应的调控，就是通过改变反应条件使一个可能发生的反应按照某一方向进行。 接触法制硫酸工艺中，其主反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ/mol。 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/％ 0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 5 MPa 10 MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 (1)写出该反应的平衡常数的表达式：　　　　　　　　　　　　　　　　，该反应450 ℃的平衡常数　　　　550 ℃时的平衡常数(填“大于”“小于”或“等于”)。 (2)从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能多的转化为三氧化硫，应选择的条件是　　　　　　　。 (3)在实际生产中，选定的温度为400～500 ℃，常压(约为0.1 MPa)，原因是　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)恒温恒容条件下，下列描述中能说明上述反应已达平衡的是　　　　(填字母)。 a.v正(O2)＝2v逆(SO3) b.容器中气体的平均摩尔质量不随时间而变化 c.容器中气体的密度不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化 (5)下列有关该反应速率的叙述，正确的是　　　　(填字母)。 a.升高温度可以增大活化分子百分数，加快反应速率 b.减小容器体积增大压强，不但可以加快反应速率，还能提高二氧化硫的转化率 c.使用催化剂可以改变反应历程，降低反应的活化能，加快反应速率 d.使用催化剂提高二氧化硫的转化率 答案：(1)K＝　大于　(2)450 ℃，10 MPa　(3)温度低，化学反应速率慢；温度高，二氧化硫的转化率低。400～500 ℃，常压下，反应速率较快，转化率较高。增大压强，转化率提升不明显，但对材料的强度和设备制造的要求均提高很多，因此实际生产中采用常压、400～500 ℃　(4)bd　(5)abc 解析：(1)对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ/mol，该反应的平衡常数的表达式K＝；表中数据显示，相同压强下，温度从450 ℃升高到550 ℃，SO2的平衡转化率减小，表明平衡逆向移动，则该反应450 ℃的平衡常数大于550 ℃时的平衡常数。(2)分析表中数据，从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能多的转化为三氧化硫，应选择的条件是450 ℃，10 MPa。(3)在实际生产中，选择温度和压强时，既要考虑反应速率、反应物的转化率，又要考虑生产成本(动力、对设备的制造要求等)。选定的温度为400～500 ℃，常压(约为0.1 MPa)，原因是温度低，化学反应速率慢；温度高，二氧化硫的转化率低。400～500 ℃，常压下，反应速率较快，转化率较高。增大压强，转化率提升不明显，但对材料的强度和设备制造的要求均提高很多，因此实际生产中采用常压、400～500 ℃。(4)v正(O2)＝2v逆(SO3)，反应进行的方向相反，但速率之比不等于化学计量数之比，反应未达平衡状态，a不符合题意；反应前后混合气体的质量不变，气体的物质的量不断发生改变，容器中气体的平均摩尔质量不断改变，当气体的平均摩尔质量不随时间而变化时，反应达平衡状态，b符合题意；容器中气体的质量和容器体积都不变，则密度始终不变，当密度不随时间而变化时，反应不一定达平衡状态，c不符合题意；反应前后气体的分子数不相等，当容器中气体的分子总数不随时间而变化时，反应达平衡状态，d符合题意。(5)升高温度，可以增大活化分子百分数，增大有效碰撞的几率，加快反应速率，a正确；减小容器体积增大压强，可增大反应物和生成物的浓度，加快反应速率，增大压强，平衡正向移动，二氧化硫的平衡转化率提高，b正确；使用催化剂虽然不能改变反应物和生成物的能量，但可以改变反应历程，降低反应的活化能，从而加快反应速率，c正确；使用催化剂可以加快反应速率，缩短到达平衡的时间，但不能提高二氧化硫的平衡转化率，d不正确。 17.(15分)(2025·河南新乡高二上阶段练习)Ⅰ.某温度时，在一个容积为2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白： (1)该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (2)反应开始至2 min，气体Z的平均反应速率为　　　　　　　　。 (3)若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时： ①压强是开始时的　　　　倍。 ②若此时将容器的体积缩小为原来的，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换)，则该反应的正反应为　　　　反应(填“放热”或“吸热”)。 Ⅱ.某科研小组欲研究在其他条件不变的情况下，改变起始氧气的物质的量对合成新型硝化剂反应：4NO2(g)＋O2(g) 2N2O5(g)　ΔH＜0的影响。 (4)图像中T1和T2的关系是T1　　　　T2(填“＞”“＜”或“＝”)。 (5)比较a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物NO2的转化率最大的是　　　　(填字母)。 答案：Ⅰ.(1)3X＋Y2Z　(2)0.05 mol·L－1·min－1　(3)①0.9　②放热　Ⅱ.(4)＞　(5)c 解析：Ⅰ.(1)由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝0.3 mol∶0.1 mol∶0.2 mol＝3∶1∶2，则反应的化学方程式为3X＋Y2Z。(2)反应开始至2 min，气体Z的物质的量变化为0.2 mol，所以v(Z)＝＝0.05 mol/(L·min)。(3)①反应前气体总物质的量为1 mol＋1 mol＝2 mol，平衡时气体总物质的量为0.9 mol＋0.7 mol＋0.2 mol＝1.8 mol，则p(平)∶p(始)＝＝0.9。②在绝热容器中，对于反应3X＋Y2Z，若将容器的体积缩小为原来的，平衡正向移动，达到平衡时，容器内温度升高，说明正反应为放热反应。(4)反应为放热反应，温度升高化学平衡向着吸热反应方向移动，从T1到T2，N2O5的量增加，T1＞T2。(5)其他条件不变的情况下，增大起始氧气的物质的量，NO2的转化率增大，所以反应物NO2的转化率最大的是c。 18.(15分)(2025·山东菏泽高三上期中)研究氮氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。回答下列问题： (1)研究发现2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的速率随温度的升高而减小，该反应由如下两个基元反应构成(k为相应的正、逆反应速率常数，只与温度有关)： ⅰ：2NO(g)N2O2(g)(快)，v1正＝k1正c2(NO)、v1逆＝k1逆c(N2O2)　ΔH1＜0； ⅱ：　　　　　　　(慢)， v2正＝k2正c(N2O2)c(O2)、v2逆＝k2逆c2(NO2)　ΔH2＜0。 ①写出基元反应ⅱ的方程式：两个基元反应的活化能相对大小关系为E(ⅰ)　　E(ⅱ)(填“＞”“＜”或“＝”)。 ②基元反应ⅰ的平衡常数K1＝　　　　　　(用含速率常数的代数式表示)。 (2)工业上利用反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－747 kJ·mol－1可将氮的氧化物转化为无害气体，向某密闭容器中通入6 mol CO、6 mol NO，测得在其他条件相同时，平衡体系中N2的物质的量分数x(N2)与压强(p)、温度T之间的关系如图所示： ①图中曲线Ⅱ表示　　　　过程(填“等温”或“等压”)，判断的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②若a点对应的压强恒为20 MPa，反应开始到达到平衡所用时间为10 min，则此时间段内v(CO)＝　　　　MPa·min－1，平衡常数Kp＝　　　　。 答案：(1)①N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)　＜　②　(2)①等压　正反应为放热反应，温度越高，平衡时x(N2)越小　②0.6　1　 解析：(1)①总反应减基元反应ⅰ得基元反应ⅱ为N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)；基元反应ⅰ为快反应，基元反应ⅱ为慢反应，慢反应活化能较大，故E(ⅰ)＜E(ⅱ)。②平衡时v1正＝v1逆，所以k1正c2(NO)＝k1逆c(N2O2)，K1＝＝。(2)①正反应放热，升高温度平衡逆向移动，N2的物质的量分数减小；正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，N2的物质的量分数增大，故图中曲线Ⅱ表示等压、升温过程。②设平衡时生成了x mol N2， 2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) 则有＝0.2，x＝2，n(NO)＝n(CO)＝2 mol，n(N2)＝2 mol，n(CO2)＝4 mol，n总＝10 mol，若a点对应的压强为20 MPa，CO的平衡压强为20×＝4 MPa，CO的初始压强为10 MPa，反应开始到达到平衡所用时间为10 min，则此时间段内v(CO)＝＝0.6 MPa·min－1；NO的平衡压强为20 MPa×＝4 MPa，N2的平衡压强为20 MPa×＝4 MPa，CO2的平衡压强为20 MPa×＝8 MPa，平衡常数Kp＝＝1。 19.(15分)(2025·四川内江高二上期中)回答下列问题。 (1)800 ℃时，在体积2 L的密闭容器中发生反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，已知NO和O2的物质的量按2∶1通入，n(NO)随时间的变化如下表： 时间 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.012 0.008 0.006 0.006 0.006 ①如下图中A点处，v(正) 　　　　v(逆)(填“＜”“＝”或“＞”)。 ②下图中表示NO2的变化的曲线是　　　　。 ③下列不能使该反应的反应速率增大的是　　　　(填字母)。 A.及时分离出NO2气体 B.适当升高温度 C.增大O2的浓度 D.选择高效的催化剂 (2)某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应：2Mn＋5H2C2O4＋6H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下(不考虑溶液混合所引起的体积缩小)： 实验序号 实验温度/K 参加反应的物质 溶液颜色褪至无色时所需时间/s KMnO4溶液(含硫酸) H2C2O4溶液 H2O V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL A 293 2 0.02 4 0.1 0 6 B T1 2 0.02 3 0.1 V1 8 C 313 2 0.02 V2 0.1 1 t ①通过实验A、B，可探究出浓度的改变对反应速率的影响，通过实验　　　　(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响。 ②C组实验中溶液褪色时间t　　　　 (填“＜”“＝”或“＞”)8 s，C组实验的反应速率v(KMnO4)＝　　　　　　　　(用含有t的式子表示)。 ③同学们在实验中发现反应速率总是如下图所示，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是： A.产物(Mn2＋或MnSO4)是反应的催化剂； B.　　　　　　　。 (3)五氯化磷(PCl5)是有机合成中重要的氯化剂，可以由三氯化磷(PCl3)氯化得到：PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)　ΔH＝－93.0 kJ/mol。某温度下，在2.0 L密闭容器中充入1.0 mol PCl3和0.5 mol Cl2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示： t/s 0 50 150 250 350 n(PCl5)/mol 0 0.21 0.36 0.40 0.40 请回答： ①0～150 s内，v(PCl3)＝　　　　　　　　。 ②该温度下，此反应的化学平衡常数数值为　　　　　　　。 答案：(1)①＞　②b　③A　(2)①BC　②＜　 mol·L－1·s－1　③该反应为放热反应　(3)①0.001 2 mol/(L·s)　② 解析：(1)①通过表格中数据可知，3 s后该化学反应才达到平衡，而A点时间小于1 s，未达平衡，反应正向进行，v(正)＞v(逆)。②根据表格中数据结合图像可知，Δc(NO)＝Δc(NO2)，表示二氧化氮的是曲线b。③及时分离出NO2，生成物浓度减小，平衡正向移动，但化学反应速率减小，A符合题意；适当升高温度，化学反应速率加快，B不符合题意；增大氧气的浓度，化学反应速率加快，C不符合题意；选择高效的催化剂，化学反应速率加快，D不符合题意。(2)①通过实验A、B，可探究出浓度的改变对反应速率的影响，则温度相同，溶液总体积相同，V1＝6－2－3＝1，T1＝293，V2＝6－1－2＝3；实验B、C中只有温度不同，其他条件相同，可探究出温度变化对化学反应速率的影响。②其他条件相同时，温度越高，反应速率越快，则C组实验中溶液褪色时间t＜8 s；C组实验中，试剂混合好后，c(KMnO4)＝＝ mol/L，则C组实验的反应速率v＝＝ mol/(L·s)。③由反应速率随时间变化的趋势图像可知，反应速率增加的先快后慢，之后减小，最后不变，则其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是产物中某种粒子对该反应有催化作用或者该反应为放热反应。(3)①由表格中数据可知：0～150 s，Δn(PCl3)＝Δn(PCl5)＝0.36 mol，Δc(PCl3)＝Δc(PCl5)＝0.18 mol/L，v(PCl3)＝＝＝0.001 2 mol/(L·s) ；②根据题干得到如下三段式： 　　　　　　　 PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g) 起始c(mol/L) 0.5 0.25 0 转化c(mol/L) 0.2 0.2 0.2 平衡c(mol/L) 0.3 0.05 0.2 可以得到K＝＝＝。 学科网（北京）股份有限公司 $