B．K1>K3，p2>2p3
C．v1α3（SO2）
D．c2>2c3，α2（SO3）＋α3（SO2）＝1
解析：
选C。
容器2中反应物投入量相当于容器1中反应物投入量的2倍，平衡时，容器2中SO2的反应速率大，容器2中反应达到的平衡相当于容器1中反应达到平衡后加压，增大压强，平衡正向移动，则平衡时SO3的浓度：
c2>2c1，A项错误；平衡常数仅与温度有关，容器3中温度高，而该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，则K1>K3，容器1和容器2中温度相同，投料量不同，平衡时p2<2p1，升温平衡逆向移动，则平衡时p1v1，升高温度，平衡逆向移动，SO2的平衡转化率减小，即α1（SO2）>α3（SO2），C项正确；平衡时c2>2c1，c1>c3，故c2>2c3，假设容器2中投入2molSO3且保持容器2和容器3的反应温度相同，则两容器中的反应达到的平衡完全等效，则有α2（SO3）＋α3（SO2）＝1，对于容器2而言，相当于对容器3加压并降低温度，该反应是气体分子数减小的放热反应，加压、降温均会使平衡正向移动，则α2（SO3）减小，所以α2（SO3）＋α3（SO2）<1，D项错误。
二、非选择题（本题包括4小题，共55分）
10．（12分）固定和利用CO2，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。
工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH＝－49.0kJ/mol。
某科学实验将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示：
回答下列问题：
（1）由图分析，在下列时间段内反应速率最快的时间段是________（填字母）。
a．0～1min b．1～3min
c．3～8mind．8～11min
（2）仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。
与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是________________，曲线Ⅱ改变的条件可能是________________。
（3）下列表述能表示该反应已达平衡的是______________（填序号）。
a．容器内压强不再改变
b．容器内气体的密度不再改变
c．容器内气体的平均摩尔质量不再改变
d．容器内各物质的物质的量相等
解析：
（1）曲线的斜率越大，速率越大。
（2）曲线Ⅰ与实线相比较，起点相同，达到平衡所用的时间短，反应速率加快，且平衡时n（H2）大，改变的条件应是升高温度，使平衡左移；曲线Ⅱ与实线相比较，起点相同，达到平衡所用的时间短，反应速率加快，且平衡时n（H2）小，改变的条件应是增大压强，使平衡右移。
（3）反应CO2（g）＋3H2（g）⇌CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH＝－49.0kJ/mol是正反应气体体积减小的放热反应。
容器内压强、气体平均摩尔质量不再改变，说明气体的总物质的量不再改变，a、c符合题意；容器的体积不变，质量不变，密度始终不变，b不符合题意；容器内各物质的物质的量相等，不一定达到平衡，d不符合题意。
答案：
（1）a
（2）升高温度 增大压强 （3）ac
11．（14分）（2018·浙江11月选考）
合成氨工艺（流程如图1所示）是人工固氮最重要的途径。
2018年是合成氨工业先驱哈伯（F·Haber）获得诺贝尔奖100周年。
N2和H2生成NH3的反应为
N2（g）＋
H2（g）⇌NH3（g） ΔH（298K）＝－46.2kJ·mol－1。
在Fe催化剂作用下的反应历程为（*表示吸附态）：
化学吸附：
N2（g）→2N*；H2（g）⇌2H*
表面反应：
N*＋H*⇌NH*；NH*＋H*⇌NH
；NH
＋H*⇌NH
脱附：
NH
⇌NH3（g）
其中，N2的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。
请回答：
（1）利于提高合成氨平衡产率的条件有________。
A．低温B．高温 C．低压D．高压 E．催化剂
（2）标准平衡常数K
＝
，其中p
为标准压强（1×105Pa），pNH3、pN2和pH2为各组分的平衡分压，如pNH3＝xNH3p，p为平衡总压，xNH3为平衡系统中NH3的物质的量分数。
①N2和H2起始物质的量之比为1∶3，反应在恒定温度和标准压强下进行，NH3的平衡产率为ω，则K
＝________（用含ω的最简式表示）。
②下图中可以示意标准平衡常数K
随温度T变化趋势的是________。
（3）实际生产中，常用工艺条件：
Fe做催化剂，控制温度773K、压强3.0×107Pa，原料气中N2和H2物质的量之比为1∶2.8。
①分析说明原料气中N2过量的理由：
___________________________________
___________________________________________________________________________
_________________________________________________________。
②关于合成氨工艺的下列理解，正确的是________。
A．合成氨反应在不同温度下的ΔH和ΔS都小于零
B．控制温度（773K）远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率
C．当温度、压强一定时，在原料气（N2和H2的比例不变）中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率
D．基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行
E．分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生
解析：
（1）根据勒夏特列原理，对于制备氨的反应，加压或降温有助于平衡正向移动。
（2）①设初始氮气为xmol，氢气为3xmol。
N2（g）＋
H2（g）⇌NH3（g）
初始/mol x 3x 0
转化/molxω3xω2xω
平衡/molx（1－ω）3x（1－ω）2xω
计算体积分数，代入公式，得K
＝
。
②K随温度增大而减小，而且根据K
表达式可知K
与T不是线性关系，故选A。
（3）①根据题意，从提高转化率和提高反应速率角度来分析，原料中的氮气易得，适度过量有利于提高氢气的转化率；氮气在铁催化剂上的吸附分解是决定反应速率的步骤，适度过量有利于提高整体的反应速率。
②B项，升温会使平衡逆向移动，平衡转化率减小；C项相当于减小了分压，平衡逆向移动，平衡转化率减小。
答案：
（1）AD
（2）①
②A
（3）①原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率；N2在Fe催化剂上的吸附分解是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率 ②ADE
12．（14分）（2019·石家庄高三模拟）汽车尾气中含有NO、CO和碳颗粒等有害物质，已成为某些大城市空气的主要污染源。
（1）汽车燃料中一般不含氮元素，汽缸中生成NO的原因为____________________
_________________________________________________________；
（用化学方程式表示，为可逆反应）；汽车启动后，汽缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，试分析其原因：
_________________________________________________________
_________________________________________________________。
（2）治理汽车尾气中NO和CO污染的一种方法是将其转化为无害的CO2和N2，反应原理为2NO（g）＋2CO（g）⇌2CO2（g）＋N2（g） ΔH＜0。
某研究小组在三个容积均为5L的恒容密闭容器中，分别充入0.4molNO和0.4molCO，在三种不同实验条件下进行上述反应（体系各自保持温度不变），反应体系总压强随时间的变化如图所示：
①实验Ⅱ从开始至达到平衡时的反应速率v（NO）＝____________________。
②图中三组实验从开始至达到平衡时的反应速率v（NO）由大到小的顺序为____________（填实验序号）。
③与实验Ⅱ相比，实验Ⅰ和实验Ⅲ分别仅改变一种反应条件，所改变的条件和判断的理由分别为
实验Ⅰ_________________________________________________________；
实验Ⅲ_________________________________________________________。
④三组实验中CO的平衡转化率αⅠ（CO）、αⅡ（CO）和αⅢ（CO）的大小关系为_________________________________________________________。
⑤实验Ⅲ的平衡常数K＝________。
解析：
（1）氮气与氧气在高温下反应生成NO，反应方程式为N2＋O2
2NO；温度升高，反应速率加快，单位时间内NO排放量大。
（2）①设参加反应的NO为xmol，则：
2NO（g）＋2CO（g）⇌2CO2（g）＋N2（g）
开始（mol）0.40.400
转化（mol）xxx0.5x
平衡（mol）0.4－x0.4－xx0.5x
恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，则（0.4＋0.4）∶（0.4－x＋0.4－x＋x＋0.5x）＝320∶250，解得x＝0.35，故v（NO）＝
＝1.75×10－3mol·L－1·min－1。
②反应速率越快，到达平衡时间越短，由图可知反应速率：
Ⅲ＞Ⅰ＞Ⅱ。
③对比Ⅱ、Ⅰ可知，Ⅰ到达平衡时间缩短且起始压强增大，应是升高温度；对比Ⅱ、Ⅲ可知，起始和平衡时压强均不变，Ⅲ到达平衡时间缩短，应是使用催化剂。
④根据③中分析可知，Ⅱ、Ⅲ相比，平衡不移动，故CO转化率不变，即αⅡ（CO）＝αⅢ（CO）。
Ⅰ与Ⅱ相比，Ⅰ中温度较高，正反应为放热反应，平衡向逆反应方向移动，CO的转化率减小，即αⅠ（CO）＜αⅡ（CO），故转化率αⅡ（CO）＝αⅢ（CO）＞αⅠ（CO）。
⑤Ⅱ、Ⅲ温度相同，平衡常数相同，结合①中计算可知平衡时NO浓度为0.01mol·L－1，CO浓度为0.01mol·L－1，CO2的浓度为0.07mol·L－1，N2的浓度为0.035mol·L－1，平衡常数K＝
＝
＝17150。
答案：
（1）N2＋O2
2NO 温度升高，反应速率加快
（2）①1.75×10－3mol·L－1·min－1
②Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ
③升高温度；达到平衡的时间比Ⅱ缩短，起始压强增大
加催化剂；达到平衡的时间比Ⅱ缩短，平衡没有移动
④αⅡ（CO）＝αⅢ（CO）＞αⅠ（CO）
⑤17150
13．（15分）煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。
回答下列问题：
（1）NaClO2的化学名称为________________。
（2）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323K，NaClO2溶液浓度为5×10－3mol·L－1。
反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子
SO
SO
NO
NO
Cl－
c/（mol·L－1）
8.35×
10－4
6.87×
10－6
1.5×
10－4
1.2×
10－5
3.4×
10－3
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式：
___________________________________________________________________________。
增加压强，NO的转化率________（填“提高”“不变”或“降低”）。
②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐________（填“增大”“不变”或“减小”）。
③由实验结果可知，脱硫反应速率________脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）。
原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是______________________________。
（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图所示。
①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均________（填“增大”“不变”或“减小”）。
②反应ClO
＋2SO
===2SO
＋Cl－的平衡常数K表达式为____________________。
（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的优点是_____________________
_________________________________________________________。
②已知下列反应：
SO2（g）＋2OH－（aq）===SO
（aq）＋H2O（l） ΔH1
ClO－（aq）＋SO
（aq）===SO
（aq）＋Cl－（aq） ΔH2
CaSO4（s）===Ca2＋（aq）＋SO
（aq） ΔH3
则反应SO2（g）＋Ca2＋（aq）＋ClO－（aq）＋2OH－（aq）===CaSO4（s）＋H2O（l）＋Cl－（aq）的ΔH＝_________________________________________________________。
解析：
（1）NaClO2中氯元素的化合价为＋3，NaClO2的名称是亚氯酸钠。
（2）①NaClO2溶液脱硝过程中，NO转化为NO
、NO
，主要转化为NO
，书写离子方程式时运用得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，得到4NO＋3ClO
＋4OH－===4NO
＋2H2O＋3Cl－。
上述反应是气体分子数减小的反应，增大压强有利于反应正向进行，使NO的转化率提高。
②根据上述反应可知，随着吸收反应的进行，溶液中c（H＋）逐渐增大，pH逐渐减小。
③由实验结果看出，溶液中含硫离子的浓度大于含氮离子的浓度，所以脱硫反应速率大于脱硝反应速率。
这可能是
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