2024版新教材高考化学复习特训卷课练21化学平衡状态化学平衡移动及图像分析

这是一份2024版新教材高考化学复习特训卷课练21化学平衡状态化学平衡移动及图像分析，共17页。试卷主要包含了对密闭容器中进行的反应，一种燃煤脱硫技术的原理是等内容，欢迎下载使用。

练 eq \a\vs4\al(基) eq \a\vs4\al(础)
1．将1 ml N2和3 ml H2充入某固定容积的密闭容器中，在一定条件下，发生反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0并达到平衡，改变条件。下列关于平衡移动的说法中正确的是( )
2.在某密闭容器中，可逆反应：A(g)＋B(g) ⇌xC(g)符合图Ⅰ所示关系，φ(C)表示C气体在混合气体中的体积分数。由此判断，下列关于图Ⅱ的说法不正确的是( )
A．p3>p4，y轴表示A的转化率
B．p3>p4，y轴表示B的转化率
C．p3>p4，y轴表示B的质量分数
D．p3>p4，y轴表示混合气体的平均相对分子质量
3．如图所示曲线表示其他条件一定时，反应2NO(g)＋O2(g)⇌2NO2(g) ΔH<0中，NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v(正)>v(逆)的点是( )
A.a点 B．b点
C．c点 D．d点
4．对密闭容器中进行的反应：X(g)＋3Y(g)⇌2Z(g)绘制如下图像，下列说法错误的是( )
A.依据图甲可判断正反应为放热反应
B．在图乙中，虚线可表示使用了催化剂后X的转化率
C．图丙可表示减小压强，平衡向逆反应方向移动
D．依据图丁中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的ΔH＜0
5．一种燃煤脱硫技术的原理是
CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)⇌
CaS(s)＋3CO2(g) ΔH＝－394.0 kJ·ml－1。保持其他条件不变，不同温度下起始时CO物质的量与平衡时体系中CO2的体积分数的关系如图所示(T表示温度)。下列有关说法正确的是( )
A．T1>T2
B．b点SO2的转化率最高
C．b点后曲线下降是因为CO体积分数升高
D．减小压强可提高CO、SO2的转化率
练 eq \a\vs4\al(高) eq \a\vs4\al(考)
6．[2022·广东卷，13]恒容密闭容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)⇌BaS(s)＋4H2O(g)在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是( )
A．该反应的ΔH<0
B．a为n(H2O)随温度的变化曲线
C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D．向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大
7．[2022·湖南卷，12]反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示：
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是( )
A．进程Ⅰ是吸热反应
B．平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ
C．生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ
D．进程Ⅳ中，Z没有催化作用
8．[2022·江苏卷，13]乙醇­水催化重整可获得H2。其主要反应为
C2H5OH(g)＋3H2O(g)===2CO2(g)＋6H2(g)
ΔH＝173.3 kJ·ml－1
CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)
ΔH＝41.2 kJ·ml－1
在1.0×105 Pa、n始(C2H5OH)∶n始(H2O)＝1∶3时，若仅考虑上述反应，平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。CO的选择性＝ eq \f(n生成（CO）,n生成（CO2）＋n生成（CO）) ×100%。下列说法正确的是( )
A．图中曲线①表示平衡时H2产率随温度的变化
B．升高温度，平衡时CO的选择性增大
C．一定温度下，增大 eq \f(n（C2H5OH）,n（H2O）) 可提高乙醇平衡转化率
D．一定温度下，加入CaO(s)或选用高效催化剂，均能提高平衡时H2产率
练 eq \a\vs4\al(模) eq \a\vs4\al(拟)
9．[2023·聊城模拟]丙烷经催化脱氢可制丙烯：C3H8⇌C3H6＋H2。600 ℃，将一定浓度的CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的C3H6、CO和H2浓度随初始CO2浓度的变化关系如图。
已知：①C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 kJ·ml－1
②C3H6(g)＋ eq \f(9,2) O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－2 058 kJ·ml－1
③H2(g)＋ eq \f(1,2) O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－286 kJ·ml－1
下列说法不正确的是( )
A．C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)
ΔH＝＋124 kJ·ml－1
B.c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因：
CO2＋H2⇌CO＋H2O
C.其他条件不变，投料比 eq \f(c（C3H8）,c（CO2）) 越大，C3H8转化率越大
D．若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在：3c0(C3H8)＋c0(CO2)＝c(CO)＋c(CO2)＋3c(C3H8)＋3c(C3H6)
10．[2023·攀枝花质检]已知反应：
CO(g)＋3H2(g)⇌CH4(g)＋H2O(g)。起始以物质的量之比为1∶1充入反应物，不同压强条件下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为▲)。下列有关说法正确的是( )
A．上述反应的ΔH<0
B．N点时的反应速率一定比M点的快
C．降低温度，H2的转化率可达到100%
D．工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强
11．[2023·潍坊质检]一定温度下，在2 L恒容密闭容器中加入1 ml N2和3 ml H2发生反应：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＜0，NH3的物质的量与时间的关系如表所示。下列说法正确的是( )
A.该反应可以在高温下自发进行
B．在6 min末再加入1 ml N2和3 ml H2，反应达新平衡时，N2的转化率大于15%
C．正反应合成氨的活化能大于逆反应氨分解的活化能
D．升高温度，可使正反应速率减小，逆反应速率增大，故平衡逆向移动
12．[2023·河南信阳质量检测]在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)＋yB(g)⇌zC(g)，图甲表示200 ℃时容器中A、B、C的物质的量随时间的变化，图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始时 eq \f(n（A）,n（B）) 的变化关系。则下列结论正确的是( )
A．200 ℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)＝0.04 ml·L－1·min－1
B．由图乙知反应xA(g)＋yB(g)⇌zC(g)的ΔH>0，且a＝2
C．若在图甲所示的平衡状态下，向体系中充入He，重新达到平衡前v(正)>v(逆)
D．200 ℃、6 min时，向容器中充入2 ml A和1 ml B，重新达到平衡时，A的体积分数大于0.5
13．[2023·威海一模]在一定压强下，向10 L密闭容器中充入1 ml S2Cl2和1 ml Cl2，发生反应S2Cl2(g)＋Cl2(g)⇌2SCl2(g) ΔH。S2Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示，下列说法错误的是( )
A．A、B、C、D点中，达到平衡状态的为A点
B．达到平衡后继续加热，平衡向逆反应方向移动
C．ΔH＜0
D．一定温度下，在恒容密闭容器中，达到平衡后再按原比例投入S2Cl2与Cl2，重新达到平衡后，Cl2转化率不变
一、选择题：本题共10小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．反应N2O4(g)⇌2NO2(g) ΔH＝＋57 kJ·ml－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．A、C两点的反应速率：A>C
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．A、C两点气体的平均相对分子质量：A>C
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
2．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A．溴水中有下列平衡：Br2＋H2O⇌
HBr＋HBrO，当加入少量AgNO3溶液后，溶液的颜色变浅
B．对2HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)，缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深
C．反应CO(g)＋NO2(g)⇌CO2(g)＋NO(g) ΔH＜0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动
D.对于合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施
3．某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)的速率和平衡的影响图像如下，下列判断正确的是( )
A.由图甲可知，T1＜T2，该反应的正反应为吸热反应
B．由图乙可知，m＋n＜p
C．图丙中，表示反应速率v正＞v逆的是点Z
D．图丁中，若m＋n＝p，则曲线a一定使用了催化剂
4．为探究浓度对化学平衡的影响，某同学进行如下实验。下列说法不正确的是( )
A．该实验通过观察颜色变化来判断生成物浓度的变化
B．观察到现象a比现象b中红色更深，即可证明增加反应物浓度，平衡正向移动
C．进行Ⅱ、Ⅲ对比实验的主要目的是防止由于溶液体积变化引起各离子浓度变化而干扰实验结论得出
D．若Ⅰ中加入KSCN溶液的体积改为2 mL也可以达到实验目的
5．[2023·广东兴宁一中期末]向1 L的密闭容器中加入1 ml X、0.3 ml Z和一定量的Y三种气体。一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如图甲所示。图乙为t2时刻改变反应条件后，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件。下列说法不正确的是( )
A.Y的起始物质的量为0.5 ml
B．反应体系的压强：t4～t5阶段等于t5～t6阶段
C．该反应的化学方程式为
2X(g)＋Y(g)⇌3Z(g) ΔH>0
D．反应物X的转化率：t6点比t3点高
6．[2023·江苏海安期末]汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)⇌N2(g)＋2CO2(g)，一定温度下，在三个容积均为2.0 L的恒容密闭容器中起始物质的量与反应温度如表所示，反应过程中甲、丙容器中CO2的物质的量随时间变化关系如图所示：
下列说法正确的是( )
A.该反应的正反应为吸热反应
B.达到平衡时，乙中CO2的体积分数比甲中的小
C.T1℃时，若起始时向甲中充入0.40 ml NO、0.40 ml CO、0.40 ml N2和0.40 ml CO2，则反应达到新平衡前v正>v逆
D.T2℃时，若起始时向丙中充入0.06 ml N2和0.12 ml CO2，则达到平衡时N2的转化率小于40%
7．丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。
已知：
①C4H10(g)＋ eq \f(1,2) O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g) ΔH1＝－119 kJ·ml－1
②H2(g)＋ eq \f(1,2) O2(g)===H2O(g) ΔH2＝－242 kJ·ml－1
丁烷(C4H10)脱氢制丁烯(C4H8)的热化学方程式为C4H10(g)⇌C4H8(g)＋H2(g) ΔH3。
下列措施一定能提高该反应中丁烯产率的是( )
A．增大压强，升高温度
B.升高温度，减小压强
C.降低温度，增大压强
D.减小压强，降低温度
8．已知：2CH3COCH3(l) eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) CH3COCH2COH(CH3)2(l) ΔH。取等量CH3COCH3分别在0 ℃和20 ℃下反应，测得其转化率(α)随时间(t)变化的关系曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ表示20 ℃时反应的转化率
B.升高温度能提高反应物的平衡转化率
C.在a点时，曲线Ⅰ和Ⅱ表示的化学平衡常数相等
D.反应物的化学反应速率的大小顺序：d9．当1，3­丁二烯和溴单质以物质的量之比为1∶1加成时，其反应机理及能量变化如下：
不同反应条件下，经过相同时间测得生成物组成如下表：
下列分析不合理的是( )
A．产物A、B互为同分异构体，由中间体生成A、B的反应互相竞争
B．实验1测定产物组成时，体系已达平衡状态
C．相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快
D．实验1在t min时，若升高温度至25 ℃，部分产物A会经活性中间体C转化成产物B
10．在密闭容器中投入一定量反应物发生储氢反应：LaNi5(s)＋3H2(g)⇌LaNi5H6(s) ΔH＝－301 kJ·ml－1。在某温度下，达到平衡状态，测得氢气压强为2 MPa。下列说法不正确的是( )
A．当LaNi5的浓度不再变化时，该反应达到平衡状态
B．若温度不变，缩小容器的容积至原来的一半，重新达到平衡时H2的压强仍为2 MPa
C．扩大容器的容积，重新达到平衡时n(H2)增大
D．增大压强，降低温度，有利于储氢
二、非选择题：本题共3小题。
11．氢是人们公认的清洁能源，作为低碳和零碳能源正在脱颖而出，氢的获得及以氢为原料的工业生产工艺成为科技工作者研究的重要课题。
(1)工业生产中可利用H2还原CO2制备清洁能源甲醇。
①已知CO(g)和H2(g)的燃烧热ΔH分别为－283.0 kJ·ml－1、－285.8 kJ·ml－1。CO与H2合成甲醇的能量变化如图所示。则用CO2和H2(g)制备甲醇(l)的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②将一定量的CO2和H2充入某恒容密闭容器中发生上述反应，测得在不同催化剂作用下，相同时间内CO2的转化率与温度的关系如图所示。催化效果最好的催化剂是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)，该反应在a点达到平衡状态，a点的转化率比b点的高，其原因是________________________________________________。
(2)利用CO和水蒸气可制备H2，反应的化学方程式为CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)。将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入容积为2 L的恒容密闭容器中进行上述反应，得到的两组数据如表所示：
①该反应的正反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。
②900 ℃时，0～3 min内反应的平均速率v(H2O)＝________，达到平衡时c(H2)＝________。(保留2位小数)
12．丙烯是重要的有机化工原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等。“丁烯裂解法”是一种重要的丙烯生产法，生产过程中会有生成乙烯的副反应发生。反应如下：
主反应：3C4H8⇌4C3H6；
副反应：C4H8⇌2C2H4。
测得上述两反应的平衡体系中，各组分的质量分数(w%)随温度(T)和压强(p)变化的趋势分别如图1和图2所示：
(1)平衡体系中的丙烯和乙烯的质量比 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(m（C3H6）,m（C2H4）))) 是工业生产丙烯时选择反应条件的重要指标之一，从产物的纯度考虑，该数值越高越好，从图1和图2中表现的趋势来看，下列反应条件最适宜的是________(填字母序号)。
A．300 ℃ 0.1 MPa
B．700 ℃ 0.1 MPa
C．300 ℃ 0.5 MPa
D．700 ℃ 0.5 MPa
(2)有研究者结合图1数据并综合考虑各种因素，认为450 ℃的反应温度比300 ℃或700 ℃更合适，从反应原理角度分析其理由可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图2中，随压强增大，平衡体系中丙烯的质量分数呈上升趋势，从平衡角度解释其原因是________________________________________________________________________
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13．[2023·河北衡水联考]S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料。已知：
Ⅰ.S2(l)＋Cl2(g)⇌S2Cl2(g) ΔH1
Ⅱ.S2Cl2(g)＋Cl2(g)⇌2SCl2(g) ΔH2
Ⅲ.相关化学键的键能如下表所示：
请回答下列问题：
(1)若反应Ⅱ正反应的活化能E1＝d kJ·ml－1，则逆反应的活化能E2＝________ kJ·ml－1(用含a、b、c、d的代数式表示)。
(2)一定压强下，向10 L密闭容器中充入1 ml S2Cl2和1 ml Cl2发生反应Ⅱ。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示。
①A、B、C、D四点对应状态下，达到平衡状态的有________(填序号)，理由为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②ΔH2________(填“＞”“＜”或“＝”)0。
(3)已知ΔH1＜0。向恒容绝热的容器中加入一定量的S2(l)和Cl2(g)，发生反应Ⅰ，5 min时达到平衡，则3 min时容器内气体压强________(填“＞”“＜”或“＝”)5 min时的压强。
(4)一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡后缩小容器容积，重新达到平衡后，Cl2的平衡转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)，理由为________________________________________________________________________。
课练21 化学平衡状态、化学平衡移动及图像分析
狂刷小题 夯基础
[练基础]
1．B 使用适当催化剂，平衡不移动，A错误；正反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，B正确；再向容器中充入1 ml N2和3 ml H2相当于增大压强，平衡正向移动，C错误；向容器中充入氦气，由于容器的容积不变，N2、H2和NH3的浓度均不变，平衡不移动，D错误。
2．C 由图Ⅰ可知，压强为p2时，温度为T1先达到平衡状态，则温度：T1>T2；温度为T1时的φ(C)低于T2时，说明升高温度，平衡逆向移动，该反应的ΔH<0；温度为T1时，压强为p2时先达到平衡状态，则压强：p1p4，温度相同时，由p3→p4，减小压强，平衡逆向移动，A、B的转化率降低；压强相同时，升高温度，平衡逆向移动，A、B的转化率降低，与图像符合，A、B正确；若p3>p4，相同温度时，由p3→p4，减小压强，平衡逆向移动，B的质量分数增大，与图像不符合，C错误；若p3>p4，相同温度时，由p3→p4，减小压强，平衡逆向移动，气体的总质量不变，但其总物质的量增大，则混合气体的平均相对分子质量减小；压强不变时，升高温度，平衡逆向移动，气体总物质的量增大，则混合气体的平均相对分子质量减小，与图像符合，D正确。
3．C 在图像中曲线上的任何一点都表示可逆反应处于平衡状态，在曲线上方的点，由于NO的转化率高于平衡时的转化率，因此逆反应速率大于正反应速率，反应逆向进行；在曲线下方的点，由于NO的转化率低于平衡时的转化率，因此逆反应速率小于正反应速率，反应正向进行。图中a、b、c、d四点中表示未达到平衡状态，且v(正)>v(逆)的点是c点。
4．C 图甲中v(正)、v(逆)曲线的交点是平衡点，升高温度，v(正)增大的程度小于v(逆)，平衡逆向移动，则该反应的正反应是放热反应，A正确；使用催化剂，可加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但平衡不移动，X的转化率不变，故图乙中虚线可表示使用催化剂后X的转化率，B正确；减小压强，v(正)、v(逆)均减小，v(正)减小的程度大于v(逆)，平衡逆向移动，与图丙不相符，C错误；X、Y、Z均为气体，混合气体的总质量不变，图丁中M随温度升高而逐渐减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应的ΔH＜0，D正确。
5．C 该反应的ΔH<0，起始n(CO)相同时，温度越高，反应正向进行的程度越小，达到平衡时CO2的体积分数越小，则温度：T1[练高考]
6．C 从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0，故A错误； 在恒容密闭容器中，随着温度升高氢气平衡时的物质的量减少，则平衡随着温度升高正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化，故B错误；容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确；BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故D错误。
7．D
8．B A项，曲张②代表H2的平衡产率随温度的变化，错误；B项，由图可知，升高温度，平衡时CO的选择性增大，正确；C项，增大 eq \f(n（C2H5OH）,n（H2O）) ，乙醇的平衡转化率减小，错误；D项，高效催化剂能加快反应速率，但不可以改变平衡时H2的产率，错误。
[练模拟]
9．C A．根据盖斯定律方程式①－②－③得C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＝－2 220 kJ·ml－1＋2 058 kJ·ml－1＋286 kJ·ml－1＝＋124 kJ·ml－1，正确；B.根据坐标系c(H2)和c(C3H6)的变化不同，根据方程式C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)，c(H2)和c(C3H6)应该相等，因为CO2＋H2⇌CO＋H2O，c(C3H6)增加快，正确；C.根据图示，横坐标为二氧化碳的浓度，所以投料比 eq \f(c（CO2）,c（C3H8）) 越大，C3H8转化率越大，错误；D.根据碳原子守恒，若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在：3c0(C3H8)＋c0(CO2)＝c(CO)＋c(CO2)＋3c(C3H8)＋3c(C3H6)，正确。
10．A 根据题图，随着温度的升高，H2的平衡转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，即ΔH<0，A项正确；N点压强大于M点的，M点温度高于N点的，因此无法确定两点反应速率的快慢，B项错误；此反应是可逆反应，不能完全进行到底，C项错误；控制合适的温度和压强，既能保证反应速率较快，也能保证H2有较高的转化率，采用更高的压强对设备的要求更高，增加经济成本，D项错误。
11．B A．N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)的ΔH＜0、ΔS＜0，自发进行时ΔH－TΔS＜0，所以该反应在低温下自发进行，错误；B.4 min后6 min时氨气的物质的量不变，说明达到平衡状态，平衡时消耗N2的物质的量为0.3 ml× eq \f(1,2) ＝0.15 ml，N2的转化率为 eq \f(0.15 ml,1 ml) ×100%＝15%，在6 min末再加入1 ml N2和3 ml H2，相当于增大压强，平衡正向移动，氮气的转化率增大，反应达新平衡时，N2的转化率大于15%，正确；C.该反应为放热反应，焓变等于正逆反应的活化能之差，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，即正反应合成氨的活化能小于逆反应氨分解的活化能，错误；D.该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，但正反应速率和逆反应速率均增大，错误。
12．B 根据反应中各物质的物质的量变化之比等于化学计量数之比可以判断，x＝2，y＝1，z＝1。由图甲可知，200 ℃时发生反应，5 min时反应达到平衡，平衡时B的物质的量变化为0.4 ml－0.2 ml＝0.2 ml，故v(B)＝ eq \f(Δc（B）,Δt) ＝ eq \f(0.2 ml,2 L×5 min) ＝0.02 ml·L－1·min－1，A项错误；由图乙可知， eq \f(n（A）,n（B）) 一定时，温度越高，平衡时C的体积分数越大，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应为吸热反应，ΔH>0，起始时 eq \f(n（A）,n（B）) ＝a时，C的体积分数最大，证明此时是按照化学计量数之比投料的，则 eq \f(n（A）,n（B）) ＝a＝ eq \f(x,y) ＝2，B项正确；恒温恒容时通入氦气，体系内总压强增大，但反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，故v(正)＝v(逆)，C项错误；根据图甲中各物质的物质的量计算，200 ℃下达到平衡时，A的体积分数为 eq \f(0.4 ml,0.4 ml＋0.2 ml＋0.2 ml) ＝0.5，6 min时向容器中充入2 ml A和1 ml B，相当于在原平衡的基础上增大压强，平衡正向移动，则重新达到平衡时，A的体积分数小于0.5，D项错误。
13．A A．根据反应S2Cl2(g)＋Cl2(g)⇌2SCl2(g)可知，v正(S2Cl2)∶v逆(SCl2)＝1∶2时，反应达到平衡状态，由图像可知，B、D点时v正(S2Cl2)∶v逆(SCl2)＝1∶2，反应达到平衡状态，错误；B.达到平衡后继续加热，v正(S2Cl2)∶v逆(SCl2)＜1∶2，即v(正)＜v(逆)，平衡逆向移动，升温平衡逆向移动，正确；C.升温平衡逆向移动，故该反应的ΔH＜0，正确；D.反应前后气体分子数不变，再按原比例投入反应物，相当于对反应容器进行加压，平衡不移动，Cl2转化率不变，正确。
综合测评 提能力
1．D A、C点的温度相同，C点压强大于A点压强，增大压强，反应速率增大，故反应速率：AA，C错误；恒压下，提高NO2的体积分数，平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应，应升高温度，D正确。
2．B 溴水中存在平衡：Br2＋H2O⇌HBr＋HBrO，加入少量AgNO3溶液，HBr与AgNO3反应生成AgBr沉淀，c(HBr)减小，平衡正向移动，溶液的颜色变浅，A可以用勒夏特列原理解释；2HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)是反应前后气体总分子数不变的反应，缩小容器的容积，压强增大，平衡不移动，但c(I2)增大，导致平衡体系的颜色变深，由于平衡不移动，故B不能用勒夏特列原理解释；反应CO(g)＋NO2(g)⇌CO2(g)＋NO(g)的ΔH＜0，升高温度，为了减弱温度的改变，平衡逆向移动，C可以用勒夏特列原理解释；合成氨的反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，有利于生成NH3，D可以用勒夏特列原理解释。
3．C 题图甲中T2时比T1时先达到平衡状态，说明T2时反应速率快，则温度：T1＜T2；温度由T1升高到T2，C的百分含量减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则该反应的正反应是放热反应，A错误。由题图乙可知，温度一定时，增大压强，C的百分含量增大，说明增大压强，平衡正向移动，则有m＋n＞p，B错误。题图丙中点Y和W处于平衡状态，点X和Z均未达到平衡；保持温度不变，使点Z达到平衡状态，要使B的转化率增大，即该反应向正反应方向进行，则点Z的反应速率：v正>v逆；同理，点X的反应速率：v正＜v逆，C正确。题图丁中，若m＋n＝p，曲线a和b达到平衡时，B的百分含量相同，说明平衡未移动，但曲线a先达到平衡，反应速率较快，故曲线a可能是因为使用催化剂或增大压强，D错误。
4．D 若Ⅰ中加入KSCN溶液的体积改为2 mL，氯化铁溶液过量，不仅有浓度问题，还有反应物的用量问题，故D错误。
5．B 根据图乙判断，改变某一条件后，t3～t4阶段与t4～t5阶段正、逆反应速率都相等，则t3时刻改变的条件为使用催化剂，t4时刻改变的条件为减小压强，由于减小压强后平衡未发生移动，说明该反应为气体分子数不变的反应。由图甲可知，从开始反应到达到平衡，X的浓度减小0.2 ml·L－1，Z的浓度增大0.3 ml·L－1，X和Z的化学计量数之比为2∶3，则Y是反应物，且Y的化学计量数为1，从开始反应到达到平衡状态，Y的浓度应减小0.1 ml·L－1，则Y的起始浓度为0.4 ml·L－1＋0.1 ml·L－1＝0.5 ml·L－1，起始物质的量为0.5 ml·L－1×1 L＝0.5 ml，A项正确；t5时刻改变的条件为升高温度，虽然气体的总体积没有发生变化，但温度升高会导致恒容容器内压强增大，则反应体系的压强：t4～t5阶段小于t5～t6阶段，B项错误；根据分析可写出反应的化学方程式为2X(g)＋Y(g)⇌3Z(g)，升温平衡正向移动，说明该反应为吸热反应，ΔH>0，C项正确；由于t5时刻平衡正向移动，反应物X的转化率：t6点比t3点高，D项正确。
6．C 甲容器和丙容器起始投料相同，但甲容器中反应先达到平衡状态，甲容器中反应速率更快，温度更高，即T1>T2，但甲容器中反应达到平衡时，CO2的物质的量小于丙容器，证明温度升高，平衡逆向移动，该反应为放热反应，A项错误；乙容器与甲容器温度相同，但乙容器中起始投料比甲容器中多，相当于在甲容器的基础上增大压强，平衡正向移动，则达到平衡时，乙容器中CO2的体积分数比甲容器中的大，B项错误；根据甲容器中反应数据可列出三段式：
T1℃时 2NO＋2CO⇌N2 ＋ 2CO2
起始浓度/(ml·L－1) 0.1 0.1 0 0
变化浓度/(ml·L－1) 0.05 0.05 0.025 0.05
平衡浓度/(ml·L－1) 0.05 0.05 0.025 0.05
则K＝ eq \f(c2（CO2）·c（N2）,c2（CO）·c2（NO）) ＝ eq \f(0.052×0.025,0.052×0.052) ＝10，T1℃时，投入0.4 ml NO、0.4 ml CO、0.4 ml N2和0.4 ml CO2，Qc＝ eq \f(c2（CO2）·c（N2）,c2（CO）·c2（NO）) ＝ eq \f(0.22×0.2,0.22×0.22) ＝5，此时Qcv逆，C项正确；T2℃时，丙容器中原投料方式相当于投入0.1 ml N2和0.2 ml CO2，平衡时c(N2)＝ eq \f(\f(1,2)n（CO2）,2 L) ＝ eq \f(\f(1,2)×0.12 ml,2 L) ＝0.03 ml·L－1，此时氮气转化率α＝ eq \f(0.02 ml·L－1,0.05 ml·L－1) ×100%＝40%，若起始时向丙容器中充入0.06 ml N2和0.12 ml CO2，比原平衡少加入0.04 ml N2、0.08 ml CO2，则相当于减小压强，平衡向生成NO和CO的方向移动，则氮气转化率大于40%，D项错误。
7．B 根据盖斯定律，由①－②可得：C4H10(g) ⇌C4H8(g)＋H2(g)，得ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝(－119 kJ·ml－1)－(－242 kJ·ml－1)＝＋123 kJ·ml－1。提高该反应中丁烯的产率，应使平衡正向移动，该反应的正反应为气体分子数增加的吸热反应，可采取的措施是减小压强、升高温度。
8．A 曲线Ⅰ比曲线Ⅱ斜率大，说明曲线Ⅰ的温度高，故A正确；曲线Ⅰ比曲线Ⅱ的温度高，但平衡时反应物的转化率低，说明升温平衡逆向移动，转化率降低，故B错误；曲线Ⅰ和曲线Ⅱ对应的温度不同，化学平衡常数只与温度有关，所以a点曲线Ⅰ和Ⅱ表示的化学平衡常数不相等，故C错误；反应开始时反应物的浓度最大，随着反应进行，反应物的浓度减小，反应物的反应速率也逐渐减小，所以d处反应速率大于b处，因为曲线Ⅰ的温度高，反应物浓度相同时，b处反应速率大于c处，故D错误。
9．B 产物A、B分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，由题表知，活性中间体C在不同温度下生成A、B的量不同，但A、B的总量不变，故由中间体C生成A、B的反应互相竞争，A项正确；实验1测定产物组成时，不能确定各物质含量保持不变，体系不一定达平衡状态，B项错误；从图像中反应活化能分析可知，相同条件下由活性中间体C生成产物A的活化能较小，则速率更快，C项正确；结合题表中数据知，实验1在t min时，若升高温度至25 ℃，部分产物A会经活性中间体C转化成产物B，D项正确。
10．A LaNi5是固体，在反应过程中，其浓度始终不变，不能根据固体的浓度不变判断反应是否达到平衡状态，A错误；温度不变，缩小容器的容积至原来的一半，平衡常数Kp＝ eq \f(1,p3（H2）) 不变，则重新达到平衡时H2的压强仍为2 MPa，B正确；扩大容器的容积，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，则n(H2)增大，C正确；该反应的正反应是气体分子总数减小的放热反应，因此增大压强、降低温度，平衡正向移动，有利于储氢，D正确。
11．答案：(1)①CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－93.8 kJ·ml－1 ②Ⅰ 该反应为放热反应达到平衡后，随温度升高，平衡逆向移动
(2)①放热 ②0.17 ml·L－1·min－1 0.50 ml·L－1
解析：(1)①根据CO(g)和H2(g)的燃烧热ΔH，可写出热化学方程式(Ⅰ)CO(g)＋ eq \f(1,2) O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·ml－1；(Ⅱ)H2(g)＋ eq \f(1,2) O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·ml－1。根据图像曲线变化可写出热化学方程式(Ⅲ)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l) ΔH＝－(510－419) kJ·ml－1＝－91 kJ·ml－1。根据盖斯定律，由(Ⅱ)＋(Ⅲ)－(Ⅰ)，可得CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－93.8 kJ·ml－1。②由图像可知催化剂Ⅰ的催化效果最佳；该反应为放热反应，达到平衡后，随温度升高，平衡逆向移动，CO2的转化率降低。(2)①650 ℃时，根据三段式进行计算：
CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)
起始/ml 4 2 0 0
转化/ml 1.6 1.6 1.6 1.6
平衡/ml 2.4 0.4 1.6 1.6
故650 ℃时，平衡时CO转化率为1.6÷4＝0.4> eq \f(1,3) ，即温度越高，CO平衡转化率越低，故该反应的正反应为放热反应。②900 ℃时，结合CO的平衡转化率，根据三段式进行有关计算：
CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)
起始/ml 3 2 0 0
转化/ml 1 1 1 1
平衡/ml 2 1 1 1
0～3 min内v(H2O)＝ eq \f(1 ml,2 L×3 min) ≈0.17 ml·L－1·min－1，
平衡时c(H2)＝ eq \f(1 ml,2 L) ＝0.50 ml·L－1。
12．答案：(1)C
(2)450 ℃比300 ℃的反应速率快，比700 ℃的副反应程度小，丁烯转化为丙烯的转化率高，该温度下催化剂的选择性最高，是催化剂的最佳活性温度
(3)压强增大，生成乙烯的副反应平衡逆向移动，丁烯浓度增大，导致主反应的平衡正向移动，丙烯含量增大
解析：(1)由题可知乙烯越少越好，再结合图像1和图像2可知，最适宜的温度为300 ℃，压强越大，乙烯的含量越低，故选C。(2)450 ℃比300 ℃的反应速率快，比700 ℃的副反应程度小，丁烯转化为丙烯的转化率高，该温度下催化剂的选择性最高，是催化剂的最佳活性温度。(3)压强增大，副反应C4H8⇌2C2H4平衡左移，C4H8的浓度增大，使主反应3C4H8⇌4C3H6平衡右移。
13．答案：(1)(2b＋d－a－c)
(2)①BD B、D两点对应的状态下，用同一物质表示的正、逆反应速率相等(其他合理答案均可) ②＜ (3)＜ (4)不变 反应Ⅰ和反应Ⅱ均为左右两边气体分子总数相等的反应，压强对平衡没有影响
解析：(1)根据反应热与键能的关系可得，反应S2Cl2(g)＋Cl2(g)⇌2SCl2(g)的ΔH＝(a＋2b＋c)kJ·ml－1－4b kJ·ml－1＝(a－2b＋c) kJ·ml－1；根据ΔH与正、逆反应的活化能的关系可得ΔH＝E1－E2＝d kJ·ml－1－E2，则有d kJ·ml－1－E2＝(a－2b＋c) kJ·ml－1，从而可得E2＝(2b＋d－a－c) kJ·ml－1。
(2)①反应S2Cl2(g)＋Cl2(g)⇌2SCl2(g)达到平衡时，Cl2与SCl2的消耗速率之比为1∶2；图中B点Cl2的消耗速率为0.03 ml·L－1·min－1，D点SCl2的消耗速率为0.06 ml·L－1·min－1，故B、D两点对应状态下达到平衡状态。②由图可知，B、D 达到平衡状态后，升高温度，v(SCl2)消耗＞2v(Cl2)消耗，说明平衡逆向移动，则有ΔH2＜0。
(3)反应Ⅰ是反应前后气体总分子数不变的放热反应，恒容绝热条件下5 min时达到平衡，3 min时未达到平衡状态，则3 min时体系温度低于5 min时温度，由于气体总物质的量不变，温度越高，压强越大，故5 min时压强大于3 min时压强。
(4)反应Ⅰ和反应Ⅱ均为左右两边气体分子总数相等的反应，达到平衡后缩小容器容积，平衡不移动，则Cl2的平衡转化率不变。
选项
改变条件
平衡移动方向
A
使用适当催化剂
平衡向正反应方向移动
B
升高温度
平衡向逆反应方向移动
C
再向容器中充入1 ml N2和3 ml H2
平衡不移动
D
向容器中充入氦气
平衡向正反应方向移动
时间/min
0
2
4
6
n(NH3)/ml
0
0.2
0.3
0.3
容器
温度/℃
起始物质的量/ml
NO(g)
CO(g)
甲
T1
0.20
0.20
乙
T1
0.30
0.30
丙
T2
0.20
0.20
实验
编号
反应
条件
反应
时间
产物中A的物
质的量分数
产物中B的物
质的量分数
1
－15 ℃
t min
62%
38%
2
25 ℃
t min
12%
88%
化学键
S—S
S—Cl
Cl—Cl
键能/(kJ·ml－1)
a
b
c