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能力突破特训
时间：60分钟
选择题（12个小题，每小题只有一个正确选项，每题5分，共60分）
1．中华传统文化蕴含着很多科学知识，下列说法不正确的是
A．“水声冰下咽，沙路雪中平”未涉及化学变化
B．“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”描述的是可逆反应
C．“日照香炉生紫烟”中的“紫烟”属于气溶胶，是胶体的丁达尔效应
D．“有硇水者，剪银块投之，则旋而为水”。其中的“硇水”指的是硝酸
【答案】B
【解析】A．“水声冰下咽，沙路雪中平”描述水的流动和积雪的形成，是物理变化，未涉及化学变化，A项正确；
B．“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”描述的是HgS受热分解生成Hg和S，常温下S和Hg又能反应得到硫化汞，两者反应不同时，条件可不同，不是可逆反应，B项错误；
C．“日照香炉生紫烟”中的“紫烟”属于气溶胶，是胶体的丁达尔效应，C项正确；
D．“有硇水者，剪银块投之，则旋而为水”描述能溶解不活泼金属银，说明其中的“硇水”指的是硝酸，D项正确；
故答案选B。
2．对于制取水煤气的反应：，下列说法正确的是
A．该反应的化学平衡常数
B．增加碳的量，可提高反应速率
C．一定温度下，在固定体积的密闭容器中，当压强不再改变，说明反应已达平衡
D．(其中E表示键能，碳用的是石墨)
【答案】C
【解析】A．该反应的化学平衡常数 ，A错误；
B．碳是固体，浓度视为常数，增加碳的量，不能提高反应速率，B错误；
C．该反应是一个气体体积增大的反应。一定温度下，在固定体积的密闭容器中，未达平衡前，压强是变量，当压强不再改变，说明反应已达平衡，C正确；
D．反应热为反应物的键能之和-生成物的键能之和，但是表达式中石墨的键能表示有错误，根据石墨的结构可知1mol碳含有mol 碳碳单键，D错误；
故选C。
3．下列说法正确的是
A．化学平衡发生移动，化学平衡常数不一定改变
B．从综合经济效益看，工业合成氨时，压强越高越好，因为高压有利于氨气的生成
C．工业制取金属钾：Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)，为了使K变成蒸气从反应混合物中分离出来，反应温度越高越好
D．对于反应：H2NCOONH4(s) CO2(g)+2NH3(g)，在反应容器中投入一定量的H2NCOONH4(s)固体，反应一段时间后，当CO2的体积分数不再改变时，则该反应达到了化学平衡状态
【答案】A
【解析】A．如果温度不变，化学平衡移动，平衡常数不会改变，如果温度改变，化学平衡移动，平衡常数必然改变，选项A正确；
B．工业合成氨时，要综合各项条件(如材料的强度和设备的制造要求、需要消耗的动力、生产成本等)选取合适的压强，并不一定压强越高越好，选项B错误；
C．温度过高，Na等物质也可能气化，另外还要考虑生产成本、装置的耐热性等问题，选项C错误；
D．反应过程中，，始终保持不变，故的体积分数为定值，无法用于判断该反应是否达到了化学平衡状态，选项D错误；
答案选A。
4．氧化亚铜是一种纳米材料，工业制备原理之是　。在恒温恒容密闭容器中充入足量CuO(s)和CO(g)发生上述反应。下列叙述正确的是
A．当混合气体压强不变时反应达到平衡状态
B．平衡后升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动
C．向体系中加入催化剂，增大了活化分子百分数，平衡常数增大
D．平衡后，再充入少量CO，CO平衡转化率不变
【答案】D
【解析】A.气体由转化为气体物质的量保持不变，压强始终不变，故A错误;
B.反应为放热反应，平衡后升高温度，正反应速率和逆反应速率均增大，平衡逆向移动，故B错误；
C.催化剂能降低活化能，增大了活化分子百分数，但不影响平衡常数，故C错误；
D.该反应是气体分子数不变的反应，再充入，相当于加压，平衡不移动，的平衡转化率不变，故D正确；
答案选D。
5．臭氧分解反应中的消耗速率可表示为 (k为常数，仅与温度有关)，恒温密闭容器中投入一定量，一段时间后达到化学平衡状态，下列说法正确的是
A．平衡时有
B．体积不变，向平衡体系中充入，再次达到平衡，的体积分数变大
C．体积不变，分离出时，的消耗速率不发生变化
D．压强不变，充入气体，平衡将不发生移动
【答案】A
【解析】A．根据反应进行中反应速率之比等于化学计量数之比，即，，平衡时当然也存在，故A正确；
B．该反应为分子数增大的反应，体积不变，向平衡体系中充入，体系压强增大，平衡逆向移动含量减少，再次达到平衡，的体积分数减小，故B错误；
C．体积不变，分离出时，根据的消耗速率表达式，，的消耗速率会随着的浓度减小而增大(改变生成物的浓度暂时对正反应速率没有影响仅适用于基元反应或速率方程与生成物无关的反应，显然这个反应不适用)，故C错误；
D．压强不变，充人气体 Ne ，容器体积将增大，平衡将正向移动，故D错误；
故选A。
6．（2023·江苏南通·校考模拟预测）含氮物质可发生如下反应：①
②
③
下列说法正确的是
A．常温下，NO与混合能立即看到红棕色气体，说明该反应已达平衡
B．反应②的
C．反应③消耗，理论上会生成标准状况下约
D．利用反应①、②、③可以同时处理含量较高的废气和含的废水
【答案】C
【解析】A．常温下，NO与混合能立即看到红棕色气体，说明该反应生成了二氧化氮气体，但是不确定是否平衡，故A错误；
B．反应②为气体分子数减小的反应，为熵减反应，故B错误；
C．由方程式可知，反应③消耗，理论上会生成1mol氮气，在标准状况下约，故C正确；
D．反应中涉及氢氧化钠和氯化铵两种物质，两者会反应生成氨气和氯化钠，故不能利用反应①、②、③可以同时处理含量较高的废气和含的废水，故D错误。
故选C。
7．在t ℃时，向a L密闭容器中加入1.6 mol HI(g)，发生反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)　ΔH>0，H2的物质的量随时间的变化如图所示，下列有关说法中正确的是
A．平衡时，I2蒸气的体积分数为25%
B．若在1.5 min时降低温度，则反应将向左进行
C．平衡后若升高温度，υ正增大，υ逆减小
D．平衡后向容器中加入一定量的H2后，平衡向左移动，H2的体积分数减小
【答案】A
【解析】A．该反应反应前后气体体积不变，由图可知，平衡时n(H2)=0.4 mol，则有n(I2)=0.4 mol，故I2蒸气的体积分数为×100%=25%，故A正确；
B．1.5 min时反应未达到平衡状态，降低温度，平衡向吸热的正反应方向移动，反应速率减慢，但υ正仍大于υ逆，直至平衡，故B错误；
C．平衡后若升高温度，υ正、υ逆均增大，但υ正增大的程度大于υ逆，平衡向右移动，故C错误；
D．平衡后加入H2，平衡向左移动，根据勒夏特列原理可知，达到新平衡后，c(H2)仍比原来大，则新平衡后H2的体积分数增大，故D错误。
综上所述，答案为A。
8．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)　ΔH1<0
②M(g)＋N(g) R(g)＋Q(g)　ΔH2>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．通入气体Y，则N的转化率减小
【答案】B
【解析】A．Z是固体，加入适量Z，不会改变①和②中反应物和生成物的浓度，①和②平衡均不移动，故A正确；
B．恒容密闭容器中通入稀有气体Ar，气体浓度不发生改变，反应①的平衡不移动，故B错误；
C．反应①是放热反应，反应②是吸热反应，温度降低，反应①正向进行，反应②逆向进行，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，故C正确；
D．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的转化率减小，故D正确；
故选B。
9．某恒容密闭容器中，只改变温度(T)或压强(p)，水蒸气百分含量随时间的变化趋势符合下图所示的反应是

A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】A．由左图可知，，升高温度，平衡向吸热方向移动，水蒸气百分含量应增大，选项A与左图不符；
B．由左图可知，，升高温度，平衡向吸热方向移动，水蒸气百分含量应增大，选项B与左图不符；
C．由图可知，，增大压强，平衡向体积减小方向移动，选项C与图相符；
D．由图可知，，增大压强，平衡向体积减小方向移动，选项D与右图不符；
答案选C。
10．下列生产中，不涉及勒夏特列原理的是
A．合成氨 B．饱和氨盐水中通制碳酸氢钠
C．和制 D．侯氏制碱法处理母液
【答案】C
【解析】A．合成氨反应为可逆反应，生产中一定涉及勒夏特列原理，故A不符合题意；
B．饱和氨盐水中存在着氨水的电离平衡，则饱和氨盐水中通二氧化碳制碳酸氢钠一定涉及勒夏特列原理，故B不符合题意；
C．氢气与氯气制氯化氢的反应不是可逆反应，氯化氢的生产中不一定涉及勒夏特列原理，故C符合题意；
D．侯氏制碱法的母液中存在铵根离子和碳酸氢根离子的水解平衡，向母液中加碱溶液，碳酸氢根离子和铵根离子均能与氢氧根离子反应，则侯氏制碱法处理母液时一定涉及勒夏特列原理，故D不符合题意；
故选C。
11．某温度下，在密闭容器中发生如下反应2A（g）+B（g）2C（g），若开始时充入2 mol C气体，达到平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2mol A和1 mol B 的混合气体，达到平衡时A的转化率为
A．20% B．40% C．60% D．80%
【答案】C
【解析】在一定温度和体积的容器中，压强和物质的量成正比。开始充入2molC气体，达到平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%，假设反应了2xmolC，则根据三段式，有：
达到平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%，有，可得x=0.4mol；
若开始时只充入2molA和1molB的混合气体，按照化学方程式，A和B完全反应恰好生成2molC，说明开始充入2molA和1molB的混合气体达到的平衡，和开始充入2molC气体的达到的平衡相同，平衡时A的物质的量为2×0.4mol=0.8mol，则A的转化率，选项C符合题意。
答案选C。
12．在起始温度相同(T℃)且恒温的条件下，分别向起始容积相同的甲、乙两个容器(乙中活塞可自由活动)中加入足量且等量的，发生反应：①、②。达到平衡时，测得甲容器中、。

下列说法正确的是
A．达到平衡时甲、乙容器的容积仍相等
B．达到平衡时甲、乙容器中气体颜色一致
C．该温度下，反应①的化学平衡常数K为25
D．达到平衡时，甲容器中的体积分数为40%
【答案】B
【解析】A．乙容器为恒压容器，该温度下，反应①为气体分子数增多的反应、反应②为气体分子数不变的反应，因此达到平衡时甲容器的容积小于乙容器的容积，A错误；
B．相同温度下，甲、乙容器中相应反应的平衡常数相同，因此达到平衡时相同，B正确；
C．甲容器达到平衡时，测得，根据反应②可知，参与反应的，又因为反应后，则反应①中的，达到平衡时反应①的化学平衡常数，C错误；
D．由C可知甲中达到平衡时，，，，，则的体积分数为50%，D错误；
故选B。
二、非选择题（共4小题，共40分）
13．随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。
I.以CO2和NH3为原料合成尿素2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) H= -87 kJ/mol。
(1)有利于提高CO2平衡转化率的措施是_______(填序号)。
A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压
(2)研究发现，合成尿素反应分两步完成，其能量变化如下图甲所示：
第一步： 2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) H1
第二步：NH2COONH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) H2
①图中ΔE= kJ/mol。
②反应速率较快的是 反应(填“第一步”或“第二步”)，理由是 。
II.以CO2和CH4催化重整制备合成气： CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+ 2H2(g)。
(3)在密闭容器中通入物质的量均为0.2 mol的CH4和CO2，在一定条件下发生反应CH4(g) +CO2 (g) 2CO (g)+2H2(g)，CH4的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。
①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是 (填序号)。
A容器中混合气体的密度保持不变 B．容器内混合气体的压强保持不变
C．反应速率： 2v正(CO2)=v正 (H2) D．同时断裂2molC- H键和1 molH-H键
②由图乙可知，压强P1 P2 (填“>”“<”或“=”，下同)； Y点速率v正 v逆。
③已知气体分压=气体总压x气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp，则X点对应温度下的Kp= (用含P2的代数式表示)。
【答案】(1)B
(2) H2 第一步 第一步的活化能小
(3) BD < >
【分析】（1）根据结合反应热和气体物质的量关系运用平衡移动原理分析平衡移动对转化率的影响。
（2）根据图象分析反应热的正负，根据速率与活化能的关系进行分析；
（3）根据平衡状态的判断依据进行分析，并根据三段式计算平衡常数。
（4）结合溶液的酸碱性进行分析电极反应的书写，并根据电极反应分析离子交换膜的类型。
【解析】（1）A. 高温低压，平衡逆向移动，不能提高二氧化碳平衡转化率，错误；B. 低温高压，平衡正向移动，能提高二氧化碳的平衡转化率，正确；C. 高温高压平衡不能确定移动方向，错误；D. 低温低压不能确定移动方向，错误。故选B
（2）①图中ΔE为第二步反应的反应热，故ΔE= H2kJ/mol。
②反应速率较快的是第一步，理由是第一步反应的活化能小。
（3）①A.反应中全为气体物质，容器中混合气体的密度始终保持不变，故不能说明反应到平衡，错误；B. 反应前后气体的总物质的量不同，故容器内混合气体的压强保持不变能说明反应到平衡，正确；C.反应速率： 2v正(CO2)=v正 (H2)不能说明正逆反应速率相等，不能说明到平衡；D.同时断裂2molC- H键和1 molH-H键能说明正逆反应速率相等，说明反应到平衡。故选BD。
②结合反应，压强增大，平衡逆向移动，甲烷的转化率降低，故图乙可知，压强P1 v逆。
③
平衡时总物质的量为0.1+0.1+0.2+0.2=0.6，则平衡时甲烷的平衡分压为 ，二氧化碳的平衡分压为，一氧化碳的平衡分压为，氢气的平衡分压为，则X点对应温度下的Kp= =
14．氮氧化物的排放会引起一些环境问题。
(1)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H。在温度为T1和T2时，分别将0.40 mol CH4和1.0 mol NO2充入体积为1 L的密闭容器中，n(CH4)随反应时间的变化如图所示：
①根据图判断该反应的热效应△H 0(填 “＞”、“＜” 或“＝”) 0，理由是 。
②温度为T1时，0-10 min内NO2和H2O的平均反应速率相比哪个大？ 。
③该反应达到平衡后，为了在提高反应速率的同时提高NO2的转化率，可采取的措施有 。
A．改用高效催化剂 B．升高温度
C．缩小容器的体积 D．增加CH4的浓度
(2)为了模拟反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)在催化转化器内的工作情况，控制一定条件，让反应在恒温恒容密闭容器中进行，用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表所示：
时间/s 0 1 2 3 4 5
c(NO)(10-4 mol·L-1 ) 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00
c(CO)(10-3 mol·L-1 ) 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
①前2 s内的平均反应速率v(N2)= ；此温度下，该反应的平衡常数K= (填具体数值)。
②能说明上述反应达到平衡状态的是 。
A．n(CO2)=2n(N2)
B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．气体密度不变
D．容器内气体压强不变
③当NO与CO浓度相等时，体系中NO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，则NO的平衡转化率随温度升高而减小的原因是 ；图中压强p1、p2、p3的大小顺序为 。
【答案】(1) ＜ 在其它条件不变时，温度高，反应速率快，先达到平衡，根据图象可知温度：T2＞T1，温度越高，甲烷物质的量越大，证明升温平衡逆向进行，则正反应为放热反应； = D
(2) 1.875×10-4 mol/(L·s) 5000 L/mol BD 该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡逆向移动，使NO的平衡转化率减小。 p1＞p2＞p3
【解析】（1）①根据图象可知：反应在温度为T2时比温度为T1时先达到平衡。由于升高温度反应速率加快，达到平衡所需时间缩短，说明反应温度：T2＞T1。温度越高，平衡时甲烷物质的量越大，证明升高温度，化学平衡逆向进行，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，所以△H＜0；
②根据方程式CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)可知：在单位时间内，每反应消耗2 mol NO2，就会同时反应产生2 mol H2O(g)，因此在温度为T1时，0-10 min内NO2和H2O的平均反应速率相比，二者一样大；
③反应CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的正反应是气体体积增大的放热反应。
A．改用高效催化剂能够增大反应速率，但不能改变化学平衡，因此物质的平衡转化率不变，A不符合题意；
B．该反应的正反应为放热反应，升高温度反应速率增大，但化学平衡逆向进行，导致物质的平衡转化率减小，B不符合题意；
C．缩小容器的体积，使体系的压强增大，增大压强化学反应速率增大，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，导致反应物转化率减小，C不符合题意；
D．增加CH4的浓度，化学反应速率增大，化学平衡正向移动，导致NO2的转化率提高，D符合题意；
故合理选项是D；
（2）①根据表格数据可知：在前2 s内的△c(NO)=(10.0-2.50)×10-4 mol/L=7.50×10-4 mol/L，则根据物质反应转化关系可知△c(N2)=△c(NO)=×7.50×10-4 mol/L=3.75×10-4 mol/L，所以v(N2)=；
反应达到平衡时c(NO)=1.00×10-4 mol/L，c(CO)=2.70×10-3 mol/L，△c(NO)=9.00×10-4 mol/L，根据物质反应转化关系可知平衡时c(N2)=4.50×10-4 mol/L，c(CO2)= 9.00×10-4 mol/L，则该物质下的化学平衡常数K=；
②A．在任何情况下都存在关系n(CO2)=2n(N2)，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，A不符合题意；
B．反应混合物都是气体，气体的质量不变；该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，若混合气体的平均相对分子质量不变，则气体的物质的量不再发生变化，反应达到了平衡状态，B符合题意；
C．该反应在恒温、恒容密闭容器中进行，气体的体积不变；反应混合物都是气体，气体的质量不变，则混合气体密度始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，C不符合题意；
D．该反应在恒温、恒容密闭容器中进行，气体的体积不变；该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，若容器内气体压强不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，D符合题意；
故合理选项是BD；
③该反应的正反应为放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致NO的转化率减小；
该反应的正反应方向是气体总物质的量减小的反应方向，则增大压强，化学平衡正向移动，导致NO的转化率增大，故压强大小关系为：p1＞p2＞p3。
15．对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。
(1)：再充入，平衡向 方向移动，达到平衡后，的转化率 ，的百分含量 。
(2)：再充入，平衡向 方向移动，达到平衡后，的分解率 ，的百分含量 。
(3)：再充入，平衡向 方向移动，达到平衡后，的转化率 ，的百分含量 。
(4)：同等倍数的加入和，平衡 移动，达到平衡后，①，A、B的转化率都 ，体积分数都 ；②，A、B的转化率、体积分数都 ；③，A、B的转化率都 ，体积分数都 。
【答案】(1) 正反应 减小 增大
(2) 正反应 不变 不变
(3) 正反应 增大 减小
(4) 正向 增大 减小 不变 减小 增大
【解析】（1）根据勒夏特列原理，再充入，平衡向着浓度减小的方向移动，即平衡正反应方向移动；由于体积不变，充入后，容器内压强变大，平衡逆向移动削弱压强增大的影响，故达到平衡后，的转化率减小，的百分含量增大；
（2）根据勒夏特列原理，再充入，平衡向着浓度减小的方向移动，即平衡正反应方向移动；由于反应是化学计量数不变的反应，故压强改变不影响平衡移动，再充入，与之前平衡状态是等效平衡，达到平衡后，的分解率不变，的百分含量不变；
（3）根据勒夏特列原理，再充入，平衡向着浓度减小的方向移动，即平衡正反应方向移动；由于体积不变，加入使容器内压强增大，平衡正向移动削弱压强增大的影响，达到平衡后，的转化率增大，的百分含量减小；
（4）根据勒夏特列原理，同等倍数的加入和，平衡向着和浓度减小的方向移动，即平衡正反应方向移动；①若，由于体积不变，加入和使容器内压强增大，平衡正向移动，此时A、B的转化率都增大，体积分数都减小；②若，加入和使容器内压强增大，但是平衡不移动，A、B的转化率、体积分数都不变；③若，加入和使容器内压强增大，但是平衡逆向移动，A、B的转化率都减小，体积分数都增大。
16．已知体积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)，请根据化学反应的有关原理回答下列问题：
（1）一定条件下，充入2molSO2（g）和2molO2（g），20 s后，测得SO2的体积百分含量为12．5%，则用SO2表示该反应在这20s内的反应速率为 。
（2）下面的叙述可作为判断（1）中可逆反应达到平衡状态依据的是（填序号） 。
①v正（SO2）=2v逆（O2）②混合气体的密度不变③混合气体的平均相对分子质量不变④各气体的浓度都不再发生变化
（3）下图表示该反应的速率（v）随时间（t）的变化的关系。则下列不同时间段中，SO3的百分含量最高的是( )

A、t2→t3 ) B、t0→t1 C、t5→t6 D、t3→t4
据图分析：你认为t3时改变的外界条件可能是 ； t6时保持体积不变向体系中充人少量SO3，再次平衡后SO2的体积百分含量比t6时 （填“大”“小”或“等于”）。
（4）下图中P是可自由平行滑动的活塞。在相同温度时，向A容器中充入4 molSO3（g），关闭K，向B容器中充入2 molSO3（g），两容器分别发生反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL。试回答：

①反应达到平衡时容器B的体积为1．2aL，容器B中SO3转化率为 。
②若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为 L（连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响）。
【答案】 0.04mol/(L s) ③④ B 加入催化剂 小 40% 2.6a
【分析】(1)设二氧化硫的转化率为x，则
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
开始：2mol 2mol 0
开始：2xmol xmol 2xmol
平衡：(2-2x)mol (2-x)mol 2xmol
20s后，测得SO2的体积百分含量为12.5%，相同条件下，气体的体积分数等于物质的量分数，即：，解得x = 0.8，
反应消耗的二氧化硫的物质的量为：2xmol = 2×0.8mol = 1.6mol，再求二氧化硫表示该反应在这20s内的反应速率。
(2)①v正(SO2)=2v逆(O2)，一个正向，一个逆向，且速率等于计量系数，因此为平衡状态，故①正确；②混合气体的密度也是时刻不变的，因为反应前后都是气体，质量守恒，而且体积是固定的，故②错误；③该反应前后质量一定，但是正向是气体物质的量减小的方向，正向移动时相对分子质量增大，当不变就达到平衡，故③正确；④各气体的浓度不再变化时，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故④正确。
⑶A选项，t2→t3，在t1时正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向着逆向移动，说明是升高了温度，三氧化硫的含量减小，小于t0→t1；B选项，t0→t1时反应达到了初始平衡状态；C选项，t5→t6，正逆反应速率都减小，正反应速率减小的更多，平衡向着逆向移动，说明是减小了压强，三氧化硫的含量减小，小于t3→t4；D选项，t3→t4，正逆反应速率都增大且相等，说明使用了催化剂，化学平衡不移动，三氧化硫的含量不变，与t2→t3相等；因此三氧化硫的含量最高的为t0→t1；故B正确。
t3时正逆反应速率都增大，且相等，说明使用了催化剂；t6时保持体积不变向体系中充入少量SO3，相当于增大了压强，达到平衡时二氧化硫转化率增大，二氧化硫的百分含量减小，所以再次平衡后SO2的体积百分含量比t6时减小。
⑷①反应达到平衡时容器B的体积为1.2aL，B为恒压条件下，容器的容积与气体的物质的量成正比，说明达到平衡时气体的物质的量为反应前的1.2倍，即平衡时混合气体的物质的量为2.4mol，气体物质的量增加了0.4mol，设反应消耗了三氧化硫nmol，则
2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) Δn
2mol 2mol 1mol 1mol
nmol 0.4mol
2mol:nmol = 1mol:0.4mol
解得n = 0.8mol，三氧化硫的转化率为：。
②若打开K，一段时间后重新达到平衡，在恒温恒压条件下，与向B中进入6mol三氧化硫达到的平衡为等效平衡，所以达到平衡时整个容器的容积为：6mol：2mol=V：1.2a，V=3.6a，所以容器B的体积为：3.6a-a = 2.6a。
【解析】(1)设二氧化硫的转化率为x，则
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
开始：2mol 2mol 0
开始：2xmol xmol 2xmol
平衡：(2-2x)mol (2-x)mol 2xmol
20s后，测得SO2的体积百分含量为12.5%，相同条件下，气体的体积分数等于物质的量分数，即：，解得x = 0.8，
反应消耗的二氧化硫的物质的量为：2xmol = 2×0.8mol = 1.6mol，用二氧化硫表示该反应在这20s内的反应速率为：，故答案为：0.04mol L-1 s-1。
(2)①v正(SO2)=2v逆(O2)，一个正向，一个逆向，且速率等于计量系数，因此为平衡状态，故①正确；②混合气体的密度也是时刻不变的，因为反应前后都是气体，质量守恒，而且体积是固定的，故②错误；③该反应前后质量一定，但是正向是气体物质的量减小的方向，正向移动时相对分子质量增大，当不变就达到平衡，故③正确；④各气体的浓度不再变化时，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故④正确；因此③④正确。
⑶A选项，t2→t3，在t1时正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向着逆向移动，说明是升高了温度，三氧化硫的含量减小，小于t0→t1；B选项，t0→t1时反应达到了初始平衡状态；C选项，t5→t6，正逆反应速率都减小，正反应速率减小的更多，平衡向着逆向移动，说明是减小了压强，三氧化硫的含量减小，小于t3→t4；D选项，t3→t4，正逆反应速率都增大且相等，说明使用了催化剂，化学平衡不移动，三氧化硫的含量不变，与t2→t3相等；因此三氧化硫的含量最高的为t0→t1；故B正确。
t3时正逆反应速率都增大，且相等，说明使用了催化剂；t6时保持体积不变向体系中充入少量SO3，相当于增大了压强，达到平衡时二氧化硫转化率增大，二氧化硫的百分含量减小，所以再次平衡后SO2的体积百分含量比t6时减小；故答案为：B；加入催化剂；小；
⑷①反应达到平衡时容器B的体积为1.2aL，B为恒压条件下，容器的容积与气体的物质的量成正比，说明达到平衡时气体的物质的量为反应前的1.2倍，即平衡时混合气体的物质的量为2.4mol，气体物质的量增加了0.4mol，设反应消耗了三氧化硫nmol，则
2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) Δn
2mol 2mol 1mol 1mol
nmol 0.4mol
2mol:nmol = 1mol:0.4mol
解得n = 0.8mol，三氧化硫的转化率为：，故答案为：40%。
②若打开K，一段时间后重新达到平衡，在恒温恒压条件下，与向B中进入6mol三氧化硫达到的平衡为等效平衡，所以达到平衡时整个容器的容积为：6mol：2mol=V：1.2a，V=3.6a，所以容器B的体积为：3.6a-a = 2.6a，故答案为：2.6a。
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能力突破特训
时间：60分钟
选择题（12个小题，每小题只有一个正确选项，每题5分，共60分）
1．中华传统文化蕴含着很多科学知识，下列说法不正确的是
A．“水声冰下咽，沙路雪中平”未涉及化学变化
B．“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”描述的是可逆反应
C．“日照香炉生紫烟”中的“紫烟”属于气溶胶，是胶体的丁达尔效应
D．“有硇水者，剪银块投之，则旋而为水”。其中的“硇水”指的是硝酸
2．对于制取水煤气的反应：，下列说法正确的是
A．该反应的化学平衡常数
B．增加碳的量，可提高反应速率
C．一定温度下，在固定体积的密闭容器中，当压强不再改变，说明反应已达平衡
D．(其中E表示键能，碳用的是石墨)
3．下列说法正确的是
A．化学平衡发生移动，化学平衡常数不一定改变
B．从综合经济效益看，工业合成氨时，压强越高越好，因为高压有利于氨气的生成
C．工业制取金属钾：Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)，为了使K变成蒸气从反应混合物中分离出来，反应温度越高越好
D．对于反应：H2NCOONH4(s) CO2(g)+2NH3(g)，在反应容器中投入一定量的H2NCOONH4(s)固体，反应一段时间后，当CO2的体积分数不再改变时，则该反应达到了化学平衡状态
4．氧化亚铜是一种纳米材料，工业制备原理之是　。在恒温恒容密闭容器中充入足量CuO(s)和CO(g)发生上述反应。下列叙述正确的是
A．当混合气体压强不变时反应达到平衡状态
B．平衡后升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动
C．向体系中加入催化剂，增大了活化分子百分数，平衡常数增大
D．平衡后，再充入少量CO，CO平衡转化率不变
5．臭氧分解反应中的消耗速率可表示为 (k为常数，仅与温度有关)，恒温密闭容器中投入一定量，一段时间后达到化学平衡状态，下列说法正确的是
A．平衡时有
B．体积不变，向平衡体系中充入，再次达到平衡，的体积分数变大
C．体积不变，分离出时，的消耗速率不发生变化
D．压强不变，充入气体，平衡将不发生移动
6．（2023·江苏南通·校考模拟预测）含氮物质可发生如下反应：①
②
③
下列说法正确的是
A．常温下，NO与混合能立即看到红棕色气体，说明该反应已达平衡
B．反应②的
C．反应③消耗，理论上会生成标准状况下约
D．利用反应①、②、③可以同时处理含量较高的废气和含的废水
7．在t ℃时，向a L密闭容器中加入1.6 mol HI(g)，发生反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)　ΔH>0，H2的物质的量随时间的变化如图所示，下列有关说法中正确的是
A．平衡时，I2蒸气的体积分数为25%
B．若在1.5 min时降低温度，则反应将向左进行
C．平衡后若升高温度，υ正增大，υ逆减小
D．平衡后向容器中加入一定量的H2后，平衡向左移动，H2的体积分数减小
8．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)　ΔH1<0
②M(g)＋N(g) R(g)＋Q(g)　ΔH2>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．通入气体Y，则N的转化率减小
9．某恒容密闭容器中，只改变温度(T)或压强(p)，水蒸气百分含量随时间的变化趋势符合下图所示的反应是

A．
B．
C．
D．
10．下列生产中，不涉及勒夏特列原理的是
A．合成氨 B．饱和氨盐水中通制碳酸氢钠
C．和制 D．侯氏制碱法处理母液
11．某温度下，在密闭容器中发生如下反应2A（g）+B（g）2C（g），若开始时充入2 mol C气体，达到平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2mol A和1 mol B 的混合气体，达到平衡时A的转化率为
A．20% B．40% C．60% D．80%
12．在起始温度相同(T℃)且恒温的条件下，分别向起始容积相同的甲、乙两个容器(乙中活塞可自由活动)中加入足量且等量的，发生反应：①、②。达到平衡时，测得甲容器中、。

下列说法正确的是
A．达到平衡时甲、乙容器的容积仍相等
B．达到平衡时甲、乙容器中气体颜色一致
C．该温度下，反应①的化学平衡常数K为25
D．达到平衡时，甲容器中的体积分数为40%
二、非选择题（共4小题，共40分）
13．随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。
I.以CO2和NH3为原料合成尿素2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) H= -87 kJ/mol。
(1)有利于提高CO2平衡转化率的措施是_______(填序号)。
A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压
(2)研究发现，合成尿素反应分两步完成，其能量变化如下图甲所示：
第一步： 2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) H1
第二步：NH2COONH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) H2
①图中ΔE= kJ/mol。
②反应速率较快的是 反应(填“第一步”或“第二步”)，理由是 。
II.以CO2和CH4催化重整制备合成气： CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+ 2H2(g)。
(3)在密闭容器中通入物质的量均为0.2 mol的CH4和CO2，在一定条件下发生反应CH4(g) +CO2 (g) 2CO (g)+2H2(g)，CH4的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。
①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明反应到达平衡状态的是 (填序号)。
A容器中混合气体的密度保持不变 B．容器内混合气体的压强保持不变
C．反应速率： 2v正(CO2)=v正 (H2) D．同时断裂2molC- H键和1 molH-H键
②由图乙可知，压强P1 P2 (填“>”“<”或“=”，下同)； Y点速率v正 v逆。
③已知气体分压=气体总压x气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp，则X点对应温度下的Kp= (用含P2的代数式表示)。
14．氮氧化物的排放会引起一些环境问题。
(1)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H。在温度为T1和T2时，分别将0.40 mol CH4和1.0 mol NO2充入体积为1 L的密闭容器中，n(CH4)随反应时间的变化如图所示：
①根据图判断该反应的热效应△H 0(填 “＞”、“＜” 或“＝”) 0，理由是 。
②温度为T1时，0-10 min内NO2和H2O的平均反应速率相比哪个大？ 。
③该反应达到平衡后，为了在提高反应速率的同时提高NO2的转化率，可采取的措施有 。
A．改用高效催化剂 B．升高温度
C．缩小容器的体积 D．增加CH4的浓度
(2)为了模拟反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)在催化转化器内的工作情况，控制一定条件，让反应在恒温恒容密闭容器中进行，用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表所示：
时间/s 0 1 2 3 4 5
c(NO)(10-4 mol·L-1 ) 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00
c(CO)(10-3 mol·L-1 ) 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
①前2 s内的平均反应速率v(N2)= ；此温度下，该反应的平衡常数K= (填具体数值)。
②能说明上述反应达到平衡状态的是 。
A．n(CO2)=2n(N2)
B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．气体密度不变
D．容器内气体压强不变
③当NO与CO浓度相等时，体系中NO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，则NO的平衡转化率随温度升高而减小的原因是 ；图中压强p1、p2、p3的大小顺序为 。
15．对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。
(1)：再充入，平衡向 方向移动，达到平衡后，的转化率 ，的百分含量 。
(2)：再充入，平衡向 方向移动，达到平衡后，的分解率 ，的百分含量 。
(3)：再充入，平衡向 方向移动，达到平衡后，的转化率 ，的百分含量 。
(4)：同等倍数的加入和，平衡 移动，达到平衡后，①，A、B的转化率都 ，体积分数都 ；②，A、B的转化率、体积分数都 ；③，A、B的转化率都 ，体积分数都 。
16．已知体积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)，请根据化学反应的有关原理回答下列问题：
（1）一定条件下，充入2molSO2（g）和2molO2（g），20 s后，测得SO2的体积百分含量为12．5%，则用SO2表示该反应在这20s内的反应速率为 。
（2）下面的叙述可作为判断（1）中可逆反应达到平衡状态依据的是（填序号） 。
①v正（SO2）=2v逆（O2）②混合气体的密度不变③混合气体的平均相对分子质量不变④各气体的浓度都不再发生变化
（3）下图表示该反应的速率（v）随时间（t）的变化的关系。则下列不同时间段中，SO3的百分含量最高的是( )

A、t2→t3 ) B、t0→t1 C、t5→t6 D、t3→t4
据图分析：你认为t3时改变的外界条件可能是 ； t6时保持体积不变向体系中充人少量SO3，再次平衡后SO2的体积百分含量比t6时 （填“大”“小”或“等于”）。
（4）下图中P是可自由平行滑动的活塞。在相同温度时，向A容器中充入4 molSO3（g），关闭K，向B容器中充入2 molSO3（g），两容器分别发生反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL。试回答：

①反应达到平衡时容器B的体积为1．2aL，容器B中SO3转化率为 。
②若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为 L（连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响）。
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