第二节 化学平衡状态 化学平衡移动（实战演练）-【高考引领教学】高考化学一轮针对性复习方案（全国通用）

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第二节 化学平衡状态 化学平衡移动 课时作业一、选择题1．（2022·北京高三一模）一定温度下，将气体X和Y各0.4mol充入2L恒容密闭容器中，发生反应：，K=1。其中Y呈红棕色，其他气体均无色。下列事实不能说明反应达到平衡状态的是A．容器内气体颜色保持不变 B．容器内气体密度保持不变C．c(X)=c(N)=0.1mol·L-1 D．X的转化率达到50%【答案】B【解析】A项：Y为红棕色，气体气体无色，所以未平衡时Y的浓度会发生变化，容器内气体颜色会发生变化，当其不变时说明Y的浓度不再改变，反应达到平衡，A不符合题意；B项：反应物和生成物都是气体，所以气体总质量始终不变，容器恒容，则无论是否平衡，密度都不发生变化，即密度不变不能说明反应达到平衡，B符合题意；C项：根据题目所给条件可知初始投料为c(X)=c(Y)=0.2mol/L，根据反应方程式可知，当c(X)=c(N)=0.1mol/L时，容器内c(X)=c(Y)= c(M)=c(N)=0.1mol/L，则Qc==1=K，说明反应到达平衡，C不符合题意；D项：X的转化率达到50%，即此时Δc(X)=0.2mol/L×50%=0.1mol/L，根据C选项的计算可知此时Qc=K，说明反应到达平衡，D不符合题意；综上所述答案为B。2．（2022·天津市宁河区芦台第一中学二模）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯：CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量CH3OH和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示，下列说法正确的是A．反应速率v(b)＞v(d)B．由图可知生产时反应温度控制在80～85℃为宜C．b条件下延长反应时间，CO的转化率保持不变D．d→e，CO的转化率随温度的升高而减小，可能是因为该反应吸热，升高温度反应逆向移动【答案】B【解析】A项：温度对化学反应速率的影响大于浓度对化学反应速率的影响。由于反应温度：d＞b，所以反应速率大小关系为：v(d)＞v(b)，A错误；B项：由图可知在80～85℃时反应物CO的转化率最高，因此生产时为提高生产效率，反应温度控制在80～85℃为宜，B正确；C项：b条件下反应未达到平衡状态，此时反应正向进行，延长反应时间，可以使更多的反应物CO与CH3OH(g)发生反应转化为生成物，因此会导致CO的转化率增大，C错误；D项：d→e，CO的转化率随温度的升高而减小，可能是因为该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡会向吸热的逆反应方向移动，导致CO的转化率降低，D错误；故合理选项是B。3．（2022·江苏江苏·二模）我国提出了2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”目标。二氧化碳催化加氢合成是一种实现“双碳”目标的有效方法，其主要反应的热化学方程式为反应Ⅰ：     反应Ⅱ：       恒压下，时，甲醇产率随温度的变化如图所示(分子筛膜能选择性分离出)。下列关于该实验的说法不正确的是 A．甲醇平衡产率随温度升高而降低的主要原因：温度升高，反应I平衡逆向移动B．采用分子筛膜时的适宜反应温度：210℃C．M→N点甲醇产率增大的原因：温度升高，反应I平衡常数增大D．X点甲醇产率高于Y点的主要原因：分子筛膜可从反应体系中分离出，有利于反应I正向进行【答案】C【解析】A项：根据图像可知，随着温度的升高，甲醇的平衡产率降低，反应I为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，该反应平衡向逆反应放向进行，甲醇的平衡产率降低，故A说法正确；B项：根据图像可知，采用分子筛膜时，温度在210℃时甲醇产率最高，故B说法正确；C项：反应I为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，化学平衡常数降低，M→N甲醇的产率增大原因是这段时间反应没有达到平衡，反应向正反应方向进行，甲醇产率增大，故C说法错误；D项：根据题中信息，分子筛膜能选择性分离出H2O，根据勒夏特列原理，降低生成物浓度，反应I平衡向正反应方向进行，故D说法正确；答案为C。4．（2021·新沂市棋盘中学高三二模）二氧化硫虽然是形成酸雨的主要物质，但对食品有漂白和防腐作用，使用二氧化硫能够达到使产品外观光亮、洁白的效果，也是制取硫酸重要的原料气；实验室通常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取少量二氧化硫；已知二氧化硫与氧气反应的热化学方程式为：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-197kJ/mol。下列有关二氧化硫与氧气反应的说法正确的是A．反应的ΔS<0B．如果有2mol的SO2和1molO2在该条件下充分反应可以放出197kJ的热量C．反应中每消耗1molO2转移电子的数目约等于2×6.02×1023D．反应在高温、高压和催化剂条件下进行可提高SO2的平衡转化率【答案】A【解析】A项：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，反应前后气体体积减小，混乱度减小，ΔS<0，故A正确；B项：可逆反应存在反应限度，反应物不可能完全转化为生成物，所以将2mol的SO2和1molO2在该条件下充分反应不可能完全转化为SO3，放出的热量小于197kJ，故B错误；C项：O2中氧元素化合价从0价降低到-2价，反应中每消耗1molO2转移电子的数目约等于4×6.02×1023，故C错误；D项：二氧化硫与氧气的反应为放热的可逆反应，高温可加快反应速率，但会使平衡逆向移动，不能提高SO2的平衡转化率，使用催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，也就不能提高SO2的平衡转化率，但故D错误；答案选A。5．（2022·浙江金华市·高三二模）下列说法正确的是A．恒温恒容下，反应，当混合气体的密度不再发生变化时，能表明该反应达到平衡状态B．对于反应，缩小反应容器体积，达到平衡时，c(B)的浓度增大C．反应  。达至平衡后，升温，则反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大D．实验室制氢气，为了加快反应速率，可有稀硫酸中加少量Cu(NO3)2固体【答案】A【解析】A项：该反应中生成物N为固体，所以未平衡时气体的总质量会发生改变，但容器恒容，气体体积不变，所以密度会变，当密度不变时说明达到平衡，A正确；B项：该反应的平衡常数表达式为c(B)·c(C)，缩小容器体积，但温度不变，则平衡常数不变，即c(B)·c(C)不变，而缩小反应容器时c(B)、c(C)变化趋势一致，所以再次达到平衡时c(B)·c(C)与原平衡相等，B错误；C项：该反应焓变小于0，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，H2的平衡转化率减小，C错误；D项：加少量Cu(NO3)2固体，酸性环境中硝酸根优先氧化Zn，生成NO，消耗氢离子，且会使生成的氢气不纯，D错误；综上所述答案为A。6．（2022·上海高三二模）800℃时，可逆反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=1。800℃时，测得某一时刻密闭容器中各组分的浓度如下表，下列说法正确的是物质COH2OCO2H2浓度(mol/L)0.0020.0030.00250.0025A．此时，ʋ(正) > ʋ(逆)B．一段时间后，气体压强降低C．一段时间后，H2O的体积分数增加D．一段时间后，正反应速率减小【答案】C【解析】A项：Qc==1.04>K，所以平衡逆向移动，此时，ʋ(正)< ʋ(逆)，故A错误；B项：反应前后气体分子数不变，体系压强不变，所以达到平衡后，气体压强不变，故B错误；C项：Qc==1.04>K，所以平衡逆向移动，一段时间后，H2O的体积分数增加，故C正确；D项：反应逆向进行，说明ʋ(正)< ʋ(逆)，随着反应进行，CO和H2O的浓度增大，正反应速率增大，故D错误；故选：C。7．（2021·浙江高三月考）10mL0.1mol•L-1KI溶液与5mL0.1mol•L-1FeCl3溶液发生反应：2Fe3+(aq)+2I-(aq)=2Fe2+(aq)+I2(aq)，达到平衡。下列说法不正确的是A．加入少量氯化钾固体，平衡不移动B．加适量水稀释，平衡正向移动C．经过CCl4多次萃取分离后，向水溶液中滴加KSCN溶液，若溶液出现血红色，证明该化学反应存在限度D．该反应的平衡常数K=【答案】B【解析】A项：加入氯化钾固体，因其没有参与反应，则溶液中参与反应的离子浓度不变，平衡不移动，A正确；B项：加水稀释时，浓度熵增大并大于平衡常数，平衡逆向移动，B错误；C项：根据反应：可知，过量，经过多次萃取分离后，向水溶液中滴加溶液，若溶液出现血红色，说明溶液中还存在，该化学反应存在限度，C正确；D项：化学平衡常数等于生成物浓度幂之积比反应物浓度幂之积，则平衡常数，D正确；故选：B。8．（2021·辽宁高三零模）某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡：①2X(g)+Y(g) Z(s)+ 2Q(g)  △H1＜0②M(g)+N(g) R(g)+Q(g)  △H2＞0下列叙述错误的是A．加入适量Z，①和②平衡均不移动B．通入稀有气体Ar，①平衡正向移动C．降温时无法判断Q浓度的增减D．通入Y，则N的浓度增大【答案】B【解析】A项：Z为固体，加入适量Z不影响反应①的平衡移动，而反应②与Z无关，故加入Z也不影响反应②的平衡移动，A正确；B项：通入稀有气体Ar，由于容器体积不变，故气体浓度不发生改变，反应①的平衡不移动，B错误；C项：温度降低，反应①逆向进行，反应②正向进行，但两个反应中反应物的起始浓度未知，故无法判断Q浓度的增减，C正确；D项：通入气体Y，反应①平衡正向移动，Q的浓度增大，导致反应②平衡逆向进行，则N的浓度增大，D正确；答案选B。9．（2022·北京人大附中高三三模）一定温度下，在容积恒为1L的容器中通入一定量N2O4，发生反应N2O4(g)⇌2NO2(g)   ΔH>0，各组分浓度随时间(t)的变化如表。t/s010203040c(N2O4)/(mol/L)0.1000.0620.0480.0400.040c(NO2)/(mol/L)00.0760.1040.1200.120下列说法不正确的是A．0~30 s，N2O4的平均反应速率为v=0.12 mol/(L·min)B．降低温度，反应的化学平衡常数值减小C．40s时，再充入N2O4 0.04mol、NO2 0.12 mol，平衡不移动D．增大容积使平衡正移，达新平衡后混合气颜色比原平衡时浅【答案】C【解析】A项：由表中数据可知，0-30s，N2O4的浓度由0.100mol/L变为0.040mol/L，则N2O4的平均反应速率为==0.002=，故A正确；B项：该反应，降低温度，平衡逆向移动，反应的化学平衡常数值减小，故B正确；C项：40s时，反应已达平衡，根据表中数据，平衡常数K===0.36，40s时，再充入N2O40.04mol、NO20.12mol后，c(NO2)=0.240 mol/L，c(N2O4)=0.080mol/L，此时浓度商Qc==0.720>K，则平衡会逆向移动，故C错误；D项：增大容积使平衡正移，由勒夏特列原理，混合气体颜色先变浅后变深，但最终颜色比原平衡时浅，故D正确；故答案选C。10．（2022·山东烟台市·高三三模）已知环戊二烯制备二聚环戊二烯的反应： ∆H<0。某实验小组分别在2L的恒容密闭容器中各充入3.0mol环戊二烯，测得在T1℃和T2℃下环戊二烯气体的浓度随反应时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是A．M、N、P、Q四点的逆反应速率大小关系：Q>N>P>MB．T2℃，用二聚环戊二烯表示0~0.5h的平均反应速率为C．P点可能处于化学平衡状态D．T1℃，若向Q点再充入1.0mol环戊二烯达平衡时反应物的转化率将小于86.7%【答案】D【解析】A项：由图像可知T1温度时的反应速率快，可知T1温度高于T2，温度越高反应速率越快，则N、Q对应的速率比M、N对应的速率快，N到Q的过程反应正向移动，Q点逆反应速率大与M，M到P的过程中反应正向移动，则P的逆反应速率比M点高，四点的逆反应速率Q>N>P>M，故A正确；B项：T2℃，环戊二烯表示0~0.5h的平均反应速率为，根据速率比等于化学计量数之比可知二聚环戊二烯表示0~0.5h的平均反应速率为，故B正确；C项：由图像可知P点之前环戊二烯的浓度一直减小，反应未达平衡，P点之后的浓度可能保持不变，则P点可能达到平衡状态，故C正确；D项：T1℃，若向Q点再充入1.0mol环戊二烯，根据等效平衡思想，可视为增大体系内压强，而增大压强平衡正向移动，能提高环戊二烯的转化率，由图中数据可知，原平衡时其转化率为86.7%，则充入环戊二烯再次平衡时反应物的转化率将大于86.7%，故D错误；故选：D。11．（2022·天津高三三模）在恒温恒容密闭容器中，充入一定量N2O4(g)，发生反应N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0，下列说法正确的是A．反应过程中v(N2O4)消耗=2v(NO2)生成B．其他条件不变，升高温度，N2O4平衡转化率减小C．容器中气体的平均相对分子质量保持不变时即反应达平衡D．加压，平衡逆向移动，正反应速率或小，逆反应速率加快【答案】C【解析】A项：和均代表正反应速率，在反应过程中反应速率之比等于化学计量数之比，所以，故A错误；B项：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH>0，正反应为吸热反应，其他条件不变，升高温度，平衡正向移动，所以N2O4平衡转化率增大，故B错误；C项：容器中气体的平均相对分子质量为：，反应物生成物均为气体所以一直不变，反应前后气体总物质的量在改变，所以容器中气体的平均相对分子质量保持不变时即反应达平衡，故C正确；D项：加压，平衡向气体体积减小的方向移动，也就是逆向移动，但正反应速率和逆反应速率都加快，故D错误；答案为C。12．（2022·辽宁丹东市·高三二模）利用CH4消除NO2污染，反应原理为CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO(g)+2H2O(g)。在10L密闭容器中，分别加入0.50molCH4和1.20molNO2，测得控制不同温度，n(CH4)(单位：mol)随时间变化的有关实验数据如表所示，下列说法正确的是组别温度/K时间/min物质的量/mol010204050①T1n(CH4)0.500.350.250.100.10②T2n(CH4)0.500.300.18M0.15A．该反应在高温下才能自发进行B．T2温度下，若容器内的密度不变则该反应处于平衡状态C．可以利用40min时的数据，计算T2温度下的平衡常数KD．高温下CH4消除NO2速率较快，所以温度越高越有利于消除NO2【答案】C【解析】根据表格可知，相同条件下，T2时CH4的减小速率大于T1，所以T2温度高于T1，到达平衡的时间更短，但是到达平衡时T2对应的CH4含量更高，说明高温不利于CH4转化，即CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO(g)+2H2O(g)为放热反应，<0。A项：该反应为气体分子总数增大的反应，则>0，又因为<0，根据-T<0反应才能自发可知该反应在低温下才能自发进行，A错误；B项：=，该反应过程中气体总质量和容器总体积均不变，所以气体的密度无论是否到达平衡均不变，不能确定该反应是否处于平衡状态，B错误；C项：根据表格可知40min后T1组CH4含量不变，说明处于平衡状态，根据分析可知T2会更快的到达平衡，即40min时T2组实验一定处于平衡状态，则对应的数据可以算出此时的平衡常数K，C正确；D项：该反应是放热反应，温度越高越不利于该反应往正向进行，从而导致NO2转化率越低，即超过某一温度后，温度越高越不利于消除NO2，D错误；答案选C。13．（2022·江苏南京市·高三三模）二氧化碳加氢合成二甲醚(CH3OCH3)具有重要的现实意义和广阔的应用前景。该方法主要涉及下列反应：反应I：  反应II：      反应III：  向恒压密闭容器中按通入CO2和H2，平衡时各含碳物种的体积分数随温度的变化如图所示。下列有关说法正确的是 A．反应I的平衡常数可表示为B．图中曲线b表示CO2的平衡体积分数随温度的变化C．510 K时，反应至CH3OCH3的体积分数达到X点的值，延长反应时间不能提高CH3OCH3的体积分数D．增大压强有利于提高平衡时CH3OCH3的选择性(CH3OCH3的选择性)【答案】D【解析】A项：反应Ⅰ中H2O也是气态，所以平衡常数为，A错误；B项：只有反应Ⅲ涉及CH3OCH3，反应Ⅲ焓变小于0，升高温度平衡逆向移动，所以CH3OCH3的体积分数会随温度升高而降低，则b代表的应该是CH3OCH3，a代表CO2，B错误；C项：b代表的应该是CH3OCH3，X点位于曲线下方，所以延长反应时间可以提高CH3OCH3的体积分数，C错误；D项：反应Ⅰ为气体系数之和减小的反应，反应Ⅱ、Ⅲ均为气体系数之和不变的反应，增大压强，反应Ⅰ平衡正向移动，CH3OH的浓度增大，虽然H2O的浓度也增大，但CH3OH的系数为2，所以反应Ⅲ平衡正向移动，CH3OCH3的选择性增大，D正确；综上所述答案为D。14．（2022·江苏高三其他模拟）在密闭容器中：按CO2与H2的物质的量之比为1：3进行投料，发生反应2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H<0，在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(V%)如图所示，下列说法中错误的是
A．表示CH3CH2OH组分的曲线是IVB．图中曲线交点a、b对应的上述反应平衡常数Ka<KbC．图中曲线交点a对应的CO2转化率为40%D．若甲、乙两个密闭容器起始时的容积、温度及投料方式均相同，甲：恒温恒压，乙；恒温恒容，反应达平衡时CH3CH2OH产率：甲＜乙【答案】D【解析】A项：该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，平衡时CO2与H2的含量增大，CH3CH2OH与H2O的含量降低。开始CO2与H2的物质的量之比1：3进行，平衡时H2的含量是CO2的含量三倍；CH3CH2OH与H2O按1：3反应，平衡时H2O的含量是CH3CH2OH含量的三倍。曲线Ⅰ、曲线Ⅱ随温度升高含量增大，且曲线Ⅰ的含量高，所以曲线Ⅰ表示H2、曲线Ⅱ表示CO2。曲线Ⅲ、曲线Ⅳ随温度升高含量减小，且曲线Ⅲ的含量高，所以曲线Ⅲ表示H2O、曲线Ⅳ表示CH3CH2OH，故A正确；B项：因为平衡常数仅与温度有关，该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，所以温度越低，K越大，所以Ka＜Kb，故B正确；C项：图中曲线交点a为曲线ⅡCO2曲线ⅢH2O平衡时相等，根据2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)，则说明CO2转化0.4剩余0.6，生成水0.6，所以CO2转化率为40%，故C正确；D项：根据2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)，随着反应进行，体积减小，所以甲：恒温恒压，乙：恒温恒容，甲相对于乙在减小体积即增大压强，平衡向正反应方向移动，所以反应达平衡时CH3CH2OH产率：甲＞乙，故D错误；故选D。二．主观题15.（2022·吉林延边朝鲜族自治州·高三模拟）CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。请回答下列问题：I.工业上可以利用CO2和H2合成CH3OH：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＜0。该反应在起始温度和体积均相同(T℃、1L)的两个密闭容器中分别进行，反应物起始物质的量见下表： CO2(mol)H2(mol)CH3OH(mol)H2O(mol)反应a(恒温恒容)1300反应b(绝热恒容)0011(1)达到平衡时，反应a，b对比：CO2的体积分数φ(a)_______φ(b)(填“>”、“＜”或“=”))。(2)下列能说明反应a达到平衡状态的是_______(填字母)。A．v正(CO2)=3v逆(H2)B．混合气体的平均摩尔质量不再改变C．c(CH3OH)=c(H2O)D．容器内压强不再改变II.我国科学家研究了不同反应温度对含碳产物组成的影响。已知：反应1：CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH＜0反应2：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH>0在密闭容器中通入3mol的的H2和1mol的CO2，分别在1MPa和10MPa下进行反应。实验中对平衡体系组成的三种物质(CO2、CO、CH4)进行分析，其中温度对CO和CH4的影响如图所示。(3)1MPa时，表示CH4和CO平衡组成随温度变化关系的曲线分别是_______和_______。M点平衡组成含量高于N点的原因是_______。(4)图中当CH4和和CO平衡组成均为40%时，若容器的体积为1L，该温度下反应1的平衡常数K的值为_______。III.在在T1时，向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的的CO和和H2，发生反应CO(g)＋2H2(g) ⇌ CH3OH(g)，反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数(φ)与n(H2)/n(CO)的关系如下图所示。(5)当时，达到平衡后，CH3OH的体积分数可能是图像中的_______(填“D”、“E”或“F”)点。(6)=_______时，CH3OH的体积分数最大。【答案】(1)>    (2)BD   (3)a    d   温度相同时，增大压强使反应1平衡正移，H2O的百分含量增大，使反应2逆移，CO百分含量降低    (4)2.88    (5)F    (6)2    【解析】(1)a为恒温，b为绝热容器，反应向逆反应进行，逆反应为吸热反应，平衡时温度比a中低，相当于a升高温度平衡向逆反应方向移动，CO2的体积分数增大，φ(a)>φ(b)，故答案为：>；(2) A．当v正(CO2)=3v逆(H2)时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应a达到平衡状态，故A不选；B．该反应是气体体积减小的反应，反应过程中气体总质量不变，总物质的量减小，则混合气体的平均摩尔质量增大，当混合气体的平均摩尔质量不再改变时，说明反应达到平衡状态，故B选；C．c(CH3OH)=c(H2O)时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应a达到平衡状态，故C不选；D．该反应是气体体积减小的反应，反应过程中压强减小，当容器内压强不再改变时，说明应达到平衡状态，故D选；故答案为：BD；(3)对于反应1：升高温度，平衡逆向移动，CH4的含量减少，对于平衡2：升高温度，则平衡正向移动，CO的含量增加；增大压强，反应2不移动，但反应1的平衡正向移动，H2O的含量增大，使反应2逆向移动，导致CO含量降低，综上：温度相同时，压强越大，CH4的含量越大、CO含量越小，则压强为1MPa时，表示CH4和CO平衡组成随温度变化关系的曲线分别是a、d，故答案为：a；d；温度相同时，增大压强使反应1平衡正移，H2O的百分含量增大，使反应2逆移，CO百分含量降低；(4)起始时n(CO2)=1mol，则n(H2)=3mol，根据图象，当CH4和CO平衡组成为40%时，则CO2平衡组成为20%，根据C原子守恒有：n(CO)=n(CH4)═1mol×40%=0.4mol，n(CO2)=1mol×20%=0.2mol，则反应1：反应2：平衡时：n(CO2)=(1-0.4-0.4)mol=0.2mol，n(H2O)=(0.4+0.8)mol=1.2mol，n(H2)=3mol-1.6mol-0.4mol=1mol，n(CH4)=0.4，反应1平衡常数K===2.88，故答案为：2.88；(5)混合比例等于化学计量数之比时，平衡时生成物的含量最大，故时，达到平衡状态后，甲醛的体积分数小于C点，F点符合题意，故答案为：F；(6)混合比例等于化学计量数之比时，平衡时生成物的含量最大，故时，达到平衡状态后，甲醛的体积分数最大，故答案为：2。16．（2021·安徽黄山市·高三一模）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：(1)向碘水中加入四氯化碳后充分振荡，静置后的现象是__。(2)①已知反应H2(g)+I2(g)=2HI(g)，该反应中相关化学键的键能数据如表所示：共价键H-HI-IH-I键能/kJ·mol−1436151299则该反应的ΔH=___kJ·mol−1。②下列叙述能说明上述反应已达到平衡的是___。a.单位时间内生成nmolH2，同时生成nmolHIb.温度和体积一定时，HI浓度不再变化c.温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化d.温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化(3)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3(IO被还原成I-)氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出，写出I2析出时发生反应的离子方程式：__。依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率，将浓度均为0.020mol·L-1NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0mL混合，记录10~55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如图。图中a点对应的NaHSO3反应速率为__mol·L-1·s-1。b、c两点对应的NaHSO3反应速率v(b)__v(c)(填“>”、“=”、“<”)。(4)在1L真空密闭容器中加入amolNH4I固体，t℃时发生如下反应：NH4I(s)=NH3(g)+HI(g)①2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)②2HI(g)=I2(g)+H2(g)③达平衡时，体系中n(HI)=bmol，n(I2)=cmol，n(H2)=dmol，则n(N2)=__mol，t℃时反应①的平衡常数K值为__(用字母表示)。【答案】(1)液体分为两层，上层为浅黄色(或无色)，下层为紫色    (2)①-11    ②bc    (3)IO+5I-+6H+=3I2+3H2O    5×10-5    <   (4)     b(+b)    【解析】(1) 四氯化碳与水互不相溶，且I2在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，所以向碘水中加入四氯化碳后充分振荡，静置后的现象是：液体分为两层，上层为浅黄色(或无色)，下层为紫色；(2)①，所以；②a．通过化学方程式可以看出，H2和HI的化学计量数之比为1:2，单位时间内生成nmolH2，同时生成2nmolHI，反应达到平衡，a项错误；b．当温度体积一定时，HI的浓度不再变化，其物质的量也不变，表明反应达到平衡，b项正确；c．气态的I2为紫色，氢气和碘化氢气体均为无色。当温度体积一定时，混合气体颜色不再变化，表明各物质的物质的量不再变化，反应达到平衡，c项正确；d．对于此反应而言，反应物化学计量数之和和生成物化学计量数的比值为1:1，所以反应前后全部物质的物质的量之和不变，根据pv=nRT，当温度、压强和物质的量一定时，体积为定值，不会变化。根据质量守恒定律，反应前后总质量不变。，质量和体积均不变，密度也不会改变，故密度不再变化无法判断反应是否达到平衡，d项错误；答案选bc。(3) 当NaHSO3完全消耗会有I2析出，是过量的KIO3与I-反应生成I2，离子方程式为：；由图可知，a点为(10,80)，反应在80s时有I2析出，NaHSO3反应速率为；升高温度，反应速率加快，c点温度高于b点，所以v(b)＜v(c)；(4)达平衡时，I2的物质的量为cmol，I2是反应③的产物，根据反应③可知，此反应中生成了cmolH2，平衡时，n(H2)=dmol，所以反应②生成了(d-c)mol H2，反应②中N2和H2的化学计量数之比为1:3，所以n(N2)mol；反应③中生成cmolI2，代表反应③消耗了2cmolHI，平衡时，HI的物质的量为bmol，表明反应①生成了(b+2c)molHI，根据化学计量数可知，反应①生成了(b+2c)molNH3，在反应②中生成了molN2，表明反应②消耗了molNH3，平衡时，n(NH3)=，反应①的平衡常数，因为体积为1L，所以。