【能力提升】
12.Ⅰ金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。
高温下，在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨，其总反应为：
WO3（s）＋3H2（g）W（s）＋3H2O（g）
（1）上述反应的化学平衡常数表达式为________。
（2）某温度下反应达平衡时，H2与水蒸气的体积比为2∶3，则H2的平衡转化率为________；随温度的升高，H2与水蒸气的体积比减小，则该反应为________反应（填“吸热”或“放热”）。
Ⅱ.一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应:
NO2（g）＋SO2（g）
SO3（g）＋NO（g）。
（1）下列能说明反应达到平衡状态的是________。
a．体系压强保持不变b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变d．每消耗1molSO3的同时生成1molNO2
（2）测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6，则平衡常数K＝________。
III研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2（g）＋NaCl（s）
NaNO3（s）＋ClNO（g） K1 ΔH1<0（Ⅰ）
2NO（g）＋Cl2（g）
2ClNO（g） K2 ΔH2<0（Ⅱ）
为研究不同条件对反应（Ⅱ）的影响，在恒温下，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2，10min时反应（Ⅱ）达到平衡。
测得10min内v（ClNO）＝7.5×10－3mol·L－1·min－1，则平衡后n（Cl2）＝________mol，NO的转化率α1＝________。
其他条件保持不变，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2________α1（填“>”“<”或“＝”），平衡常数K2______（填“增大”“减小”或“不变”）。
若要使K2减小，可采取的措施是________。
13．目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇，某研究小组对下列
有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。
已知在不同温度下的化学反应平衡常数（K1、K2、K3）如下表所示：
化学反应
焓变
平衡
常数
温度/℃
500
700
800
①2H2（g）＋CO（g）
CH3OH（g）
ΔH1
K1
2.5
0.34
0.15
②CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g）
ΔH2
K2
1.0
1.70
2.52
③CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g）
ΔH3
K3
请回答下列问题：
（1）反应②是________（填“吸热”或“放热”）反应。
（2）根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________（用K1、K2表示）；根据反应③判断ΔS________0（填“>”、“＝”或“<”），在________（填“较高”或“较低”）温度下有利于该反应自发进行。
（3）要使反应③在一定条件下建立的平衡逆向移动，可采取的措施有________（填写字母序号）。
A．缩小反应容器的容积B．扩大反应容器的容积C．升高温度
D．使用合适的催化剂E．从平衡体系中及时分离出CH3OH
（4）500℃时，测得反应③在某时刻，CO2（g）、H2（g）、CH3OH（g）、H2O（g）的浓度分别为0.1mol·L－1、0.8mol·L－1、0.3mol·L－1、0.15mol·L－1，则此时v正________v逆（填“>”、“＝”或“<”）。
（6）某兴趣小组研究反应②的逆反应速率在下列不同条件随时间的变化曲线，开始时升温，t1时平衡，t2时降压，t3时增加CO浓度，t4时又达到平衡。
请画出t2至t4的曲线。
【课外拓展】
14．H2O2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。
（1）某小组拟在同浓度Fe3＋的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。
限选试剂与仪器：
30%H2O2溶液、0.1mol·L－1Fe2（SO4）3溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。
①写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：
________________________。
②设计实验方案：
在不同H2O2浓度下，测定____________________________________。
（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。
③设计实验装置，完成下图中的装置示意图。
④参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）。
物理量
实验序号
V[0.1mol·L-1
Fe2（SO4）3]/mL
……
1
a
……
2
a
……
（2）利用图（a）和（b）中的信息，按图（c）装置（连通的A、B瓶中已充有NO2气体）进行实验。
可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的______
____（填“深”或“浅”），其原因是__________________
（a） （b）（c）
15．合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为
N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g） ΔH＝－92.4kJ·mol－1。
一种工业合成氨的简式流程图如下
：
（1）天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。
一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式_____________________。
（2）步骤Ⅱ中制氢气的原理如下：
①CH4（g）＋H2O（g）
CO（g）＋3H2（g）ΔH＝＋206.4kJ·mol－1
②CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g）ΔH＝－41.2kJ·mol－1
对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2的百分含量，又能加快反应速率的措施是_________。
a．升高温度 b．增大水蒸气浓度 c．加入催化剂 d．降低压强
利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2的产量。
若1molCO和H2的混合气体（CO的体积分数为20%）与H2O反应，得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体，则CO的转化率为____________。
（3）图（a）表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。
根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：
____________。
（4）依据温度对合成氨反应的影响，在图（b）坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。
（a） （b）
（5）上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是（填序号）________。
简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：
____________________
_____________________。
【高考链接】
16.（2016年高考北京卷）下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是（）
A．抗氧化剂B．调味剂C．着色剂D．增稠
剂
17.【2016年高考江苏卷】一定温度下，在3个体积
均为1.0L的恒容密闭容器中反应2H2（g）+CO（g）
CH3OH（g）达到平衡。
下列说法正确的是（）
A．该反应的正反应放热
B．达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C．达到平衡时，容器Ⅱ中c（H2）大于容器Ⅲ中c（H2）的两倍
D．达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
18.【2016年高考四川卷】一定条件下，CH4与H2O（g）发生反应：
CH4（g）+H2O（g）
CO（g）+3H2（g），设起始
=Z，在恒压下，平衡时
（CH4）的体积分数与Z和T（温度）的关系如图所示。
下列说法正确的是（）
A．该反应的焓变△
H>0
B．图中Z的大小为a>3>b
C．图中X点对应的平衡混合物中
=3
D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后
（CH4）减小
19.【2016年高考海南卷】顺-1，2-二甲基环丙烷和反-1，2-二甲基环丙烷可发生如下转化：
该反应的速率方程可表示为：
v（正）=k（正）c（顺）和v（逆）=k（逆）c（反），k（正）和k（逆）在一定温度时为常数，分别称作正，逆反应速率常数。
回答下列问题：
（1）已知：
t1温度下，k（正）=0.006s－1，k（逆）=0.002s－1，该温度下反应的平衡常数值K1=_____；该反应的活化能Ea（正）小于Ea（逆），则
________0（填“小于”“等于”或“大于”）。
（2）t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_______（填曲线编号），平衡常数值K2=_____；温度t2___t1（填“小于”“等于”或“大于”）,判断理由是______。
参考答案
1.D2.B.【解析】 图象中c点尚未建立平衡，反应继续向生成NH3的方向进行，正反应速率大于逆反应速率，A项错误；反应物H2的浓度a点大于b点，反应物的浓度越大，反应速率越快，B项正确；d、e两点为同一平衡状态，反应速率不再变化，相同，故C、D项错误。
3.D.【解析】 充入SO3（g）时正反应速率不变，A错；升温正逆反应速率都加快，B错；C中充入一定量Ar，各物质的浓度不变，反应速率不变，C错；D中充入SO3（g）其浓度增大，维持恒压则容积变大，反应物的浓度变小，正反应速率就变小，逆反应速率变大，正确。
4．C [解析]根据图像可知，T1>T2，ΔH<0，因此该反应是放热反应，故c（X）变化越大，放出热量越多，故M点放出的热量小于W点放出的热量，A项错误；T2温度下，在0～t1时间内，v（Y）＝v（X）＝mol·L－1·min－1，B项错误；因T1>T2，vM正＝vM逆>v
W逆，又因vN逆＜vW逆，所以vN逆5．C [解析]平衡常数仅与温度有关，A项错误；缩小容器容积时平衡左移；B、D项错误；由反应的平衡常数K＝c（O2）及K只与温度有关可知，重新达到平衡时，c（O2）与加压前相等，又由p＝cRT知，新平衡时压强与原来相同，C项正确。
6.C7.D8．C [解析]根据各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比，v（N）＝v（M）＝＝1.0×10－3mol·L－1·min－1，A项错误；
实验②中 X（g）＋Y（g）
M（g）＋N（g）
c起始（mol·L－1）0.010.0400
c转化（mol·L－1）0.0080.0080.0080.008
c平衡（mol·L－1）0.0020.0320.0080.008
求得：
K＝＝＝1.0，B项错误；
根据温度相同，则K相等，
X（g）＋ Y（g）
M（g）＋ N（g）
c起始（mol·L－1）0.020.0300
c转化（mol·L－1）aaaa
c平衡（mol·L－1）0.02－a0.03－aaa
K＝＝＝1.0，求得a＝0.012，则X的转化率＝×100%＝60%，C项正确；根据上述三段式求得，在700℃，K≈2.6，则温度升高，K减小，该反应为放热反应，若④的温度为800℃，此时与③为等
效平衡，b＝0.060，但④的温度为900℃，则平衡逆向移动，b<0.060，则D项错误。
9.C10C
11．A [解析]从题给数据可观察到，相等的时间段内（10min）反应消耗的N2O相等，即N2O浓度对反应速率无影响，A项正确；N2O的分解反应不是可逆反应，没有平衡状态，B项错误；根据半衰期概念，结合反应速率与浓度无关，可知浓度越大半衰期越长（若取浓度变化0.100→0.050，半衰期为50min，若取浓度变化0.080→0.040，半衰期为40min，即浓度越大半衰期越长），C项错误；若取10min为时间段，0～10min时N2O的转化率为10%，10～20min时N2O的转化率为11.1%，即浓度越大转化率越小，D项错误。
12.答案：
Ⅰ.
（1）K＝
（2）60% 吸热
Ⅱ.
（1）b
（2）2.67或
III2.5×10－2 75% > 不变 升高温度
13.答案：
（1）吸热
（2）K1·K2 < 较低
（3）B、C （4）> （5）A、D
（6）如右图所示
14．答案：
（1）①
②相同时间内收集到的O2的体积
③
④物理量
物
理
量
实
验
时间
30%H2O2
溶液的体积
蒸馏水
的体积
O2的
体积
备注
1
b
c
0
m
c＝d＋e
2
b
d
e
n
（2）深 H2O2分解放热，使得B瓶中温度高，升高温度，反应2NO2（g）
N2O4（g）的平衡逆向移动，NO2浓度增大
[解析]②由于不同浓度的H2O2的分解速率不同，故相同时间内，分解速率越大，相同时间内收集到的O2就越多，故需要测定相同时间内收集到的O2的体积；
③根据O2难溶于水这一性质，可用倒置于水槽中的装满水的量筒收集O2，即通过排水法收集O2，通过量筒
的刻度读出收集到的气体的体积；④本实验中需测定的数据有：
用秒表测定相同的时间，通过量筒测出生成O2的体积，用量筒测出第一次所需30%H2O2溶液的体积，第二次所需30%H2O2溶液的体积以及蒸馏水的体积（保证两次溶液总体积相同，从而保证H2O2溶液浓度不同）。
（2）由图（a）可得热化学方程式H2O2（l）===H2O（l）＋O2（g） ΔH＜0，2NO2（g）
N2O4（g） ΔH＜0。
由于H2O2的分解反应为放热反应[注意Fe2（SO4）3作催化剂]，故右边烧杯中液体温度高于左边烧杯中液体温度，则B瓶中气体的温度高于A瓶中气体的温度，升高温度，
2NO2（g）
N2O4（g）的平衡逆向移动，c（NO2）增大，混合气体颜色加深。
15．答案：
（1）2NH4HS＋O22NH3·H2O＋2S↓
（2）a 90%（3）14.5%
（4）
（5）Ⅳ 对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用
16.A；解析：
试题分析：
A、抗氧化剂减少食品与氧气的接触，延缓氧化的
反应速率，A正确；B、调味剂是为了增加食品的味道，与速率无关，B错误；C、着色剂是为了给食品添加某种颜色，与速率无关，C错误；D、增稠剂是改变物质的浓度，与速率无关，D错误，答案选A。
17.AD；解析：
A分析I、III中数据知反应开始时I中加入的H2、CO与III中加入甲醇的物质的量相当，平衡时甲醇的浓度：
I>III,温度：
II,当其他条件不变时，升高温度反应速率加快，故达到平衡时，容器III中的正反应速率比容器I中的大，D正确。
18.A；解析：
从图分析，随温度升高甲烷的体积分数逐渐减小，说明升温平衡争相移动，则正反应为吸热反应，正确；B、
的比值越大，则甲烷的体积分数越小，故a<319.
（1）3小于2）B7/3大于放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动
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