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2.2 化学平衡
一．选择题（共12小题）
1．（2025秋 齐齐哈尔期中）已知Cl2与CO合成COCl2的反应机理如下：
①Cl2（g） 2Cl （g）快
②CO（g）+Cl （g） COCl （g）快
③COCl （g）+Cl2（g） COCl2（g）+Cl （g）慢
其中反应②的速率方程v正＝k正 c（CO） c（Cl ）v逆＝k逆 c（COCl ），k正、k逆为速率常数（与温度有关）。下列说法正确的是（　　）
A．反应①为放热过程
B．反应②的平衡常数K＝k正 k逆
C．使用高效催化剂可增大COCl2（g）的平衡体积分数
D．要提高合成COCl2的速率，关键是提高反应③的速率
2．（2025秋 成都期中）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．实验室制取乙酸乙酯的过程中使用过量的乙醇以提高乙酸的利用率
B．久置的氯水黄绿色变浅
C．常用排饱和碳酸氢钠溶液的方法除去二氧化碳气体中的氯化氢杂质气体
D．把食品存放在冰箱中可延长保质期
3．（2025秋 汉中期中）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应如下：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）ΔH＝﹣92.4kJ/mol。下列说法正确的是（　　）
A．工业合成氨一般选择400～500℃是为了促进平衡正向移动
B．工业合成氨中未转化的合成气循环利用，可以提高反应物的转化率
C．压强越大，工业合成氨的综合效益越好
D．将生成的氨气及时液化分离，可推动平衡正向移动，加快正反应速率
4．（2025秋 齐齐哈尔期中）化学与生产、生活密切相关，生活中处处有化学。下列说法正确的是（　　）
A．空气中的水汽凝华为雪花是一个吸热过程
B．将食品放入冰箱中，食品能够保存较长时间
C．合成氨工业中采用循环操作，主要是为了提高平衡混合物中氨的含量
D．在化学工业中，使用催化剂一定能提高反应物的平衡转化率
5．（2025秋 成都期中）以下图像对应的叙述错误的是（　　）
A．图1：该反应体系中，t1时刻减小了生成物浓度
B．图2：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g） ΔH＜0，a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最高
C．图3：某温度下发生反应：CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g），图中a曲线一定是加入了催化剂
D．图4：对于反应mA（g）+nB（g） qC（g），p2＞p1、ΔH＜0
6．（2025秋 富宁县期中）密闭容器中进行的可逆反应：aA（g）+bB（g）≠cC（g）在不同温度（T，和T2）及压强（p1和p2）下，混合气体中B的质量分数w（B）与反应时间（t）的关系如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．T1＜T2，p1＜p2，a+b＞c，正反应为吸热反应
B．T1＞T2，p1＜p2，a+b＜c，正反应为吸热反应
C．T1＜T2，p1＜p2，a+b＜c，正反应为放热反应
D．T1＞T2，p1＞p2，a+b＞c，正反应为放热反应
7．（2025秋 成都期中）向容积均为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO（g）、NO（g），发生反应：2CO（g）+2NO（g） N2（g）+2CO2（g） ΔH＜0，相关数据见表。下列说法错误的是（　　）
容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
CO（g） NO（g） N2（g）
Ⅰ T1 2 2 0.8
Ⅱ T2 2 2 0.5
A．达到平衡所需要的时间：Ⅰ＞Ⅱ
B．T1℃时，该反应的平衡常数K＝80
C．对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入1mol CO和1mol CO2，平衡正向移动
D．对于Ⅱ，平衡后向容器中再充入1mol N2和2mol CO2，再次平衡后NO的百分含量减小
8．（2025秋 烟台期中）甘油和水蒸气重整获得H2过程中的主要反应：
反应Ⅰ：C3H8O3（g） 3CO（g）+4H2（g）ΔH＞0
反应Ⅱ：CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）ΔH＜0
反应Ⅲ：CO2（g）+4H2（g） CH4（g）+2H2O（g）ΔH＜0
1.0×105Pa条件下，1mol C3H8O3（g）和9mol H2O（g）发生上述反应达平衡状态时，体系中CO、H2、CO2和CH4的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．曲线①代表H2；曲线②代表CH4（g）
B．550℃达平衡状态时，H2O（g）的物质的量为7.2mol
C．其他条件不变，增压有利于增大平衡时H2的物质的量
D．其他条件不变，在450～550℃范围，平衡时H2O（g）的物质的量随温度升高而减小
9．（2025秋 四平校级期中）对于可逆反应N2（g）+3H2（g） 2NH3（g） ΔH＜0，下列图示正确的是（　　）
选项 A B
研究目的 压强对平衡的影响 平衡体系增加N2，对平衡的影响
图示
选项 C D
研究目的 温度对平衡的影响 催化剂对平衡的影响
图示
A．A B．B C．C D．D
10．（2025秋 沧州期中）一定温度下，向2L恒容容器中充入1.0mol A和1.0mol B，发生反应：A（g）+B（g） C（g），经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如表，下列说法正确的是（　　）
t/s 0 5 15 25 35
n（A）/mol 1.0 0.85 0.81 0.8 0.8
A．前5s的平均反应速率v（A）＝0.03mol L﹣1 s﹣1
B．反应进行到25s时，反应刚好达到平衡状态
C．温度不变，起始时向容器中充入0.4mol A、0.4mol B和0.1mol C，达平衡前v正＜v逆
D．该温度下反应达平衡时，增大A的浓度，A的转化率增大
11．（2025秋 重庆期中）在相同温度下，将同浓度、同体积的盐酸与醋酸分别与足量的锌粒在相同密闭容器中反应，生成氢气，测得容器内压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．反应开始前c（H+）：盐酸＞醋酸
B．①为盐酸与锌粒反应的压强变化曲线
C．反应结束时两容器内压强相等
D．用同浓度NaOH溶液完全中和上述两种酸，醋酸消耗NaOH溶液的体积更大
12．（2025秋 商丘期中）某研究小组探究甘油与丁酸化合成单丁酸甘油酯的动力学过程，反应过程可简化为如下反应：
G+AMAG+H2OMAG+ADAG+H2O
式中：G表示甘油，A表示丁酸，MAG表示单丁酸甘油酯，DAG表示二丁酸甘油酯（下同）。
反应过程中丁酸的消耗速率可表示为v（A）＝k1c（A） c（G）﹣k2c（MAG） c（H2O）+k3c（MAG） c（A）k1、k2、k3分别为反应①②③的速率常数，满足公式lnklnA（E.为活化能，T为温度，lnA、R为常数）。通过计算得到反应①②③的活化能分别为60.1kJ mol﹣1、51.2kJ mol﹣1、63.3kJ mol﹣1为下列说法正确的是（　　）
A．升高相同的温度，k1、k2、k3均增大，且增大幅度：Δk1＞Δk2＞Δk3
B．反应①的平衡常数
C．反应①为放热反应
D．增加催化剂用量，反应活化能降低，反应速率加快，单丁酸甘油酯的平衡产率增大
二．解答题（共3小题）
13．（2025秋 柳州期中）CO2催化加氢制甲醇（CH3OH）是实现碳达峰、碳中和的途径之一。
（1）该反应一般认为通过如下步骤来实现：
反应ⅰ：CO2（g）+H2（g） CO（g）+H2O（g）
反应ⅱ：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）
①反应iⅰ　 　 （填“任何”、“高温”或“低温”）条件下能自发。
②请写出CO2加氢制CH3OH（g）和H2O（g）的热化学方程式　 　 。
（2）原料气H2可通过反应CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g）获取，已知该反应中，初始混合气中的恒定时，温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示：
①为提高氢气的平衡产率，应采用　 　 反应条件。
a.高温高压
b.低温高压
c.高温低压
d.低温低压
②图中压强的关系是p1　 　 p2（填“＜”、“＞”或“＝”），判断的依据是　 　 。
（3）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入2mol CO2和6mol H2发生反应，只生成CH3OH（g）和H2O（g），反应相同时间测得CO2转化率随温度变化关系如图所示。
①若密闭容器为绝热刚性容器，下列事实能够说明反应已达到平衡的是　 　 。
a.混合气体的密度不再改变
b.混合气体的平均相对分子质量保持不变
c.当有2mol C＝O断裂的同时有3mol H—H键断裂
d.混合气体的浓度商Q不再改变
②已知260℃下A点为平衡状态，则该反应的平衡常数K＝　 　 mol2/L2，温度210℃～240℃范围内，CO2的转化率随温度升高逐渐增大的原因是　 　 。
14．（2025秋 成都期中）工业上在催化反应器中处理含硫尾气时，常用硫化氢和二氧化硫发生反应实现脱硫与硫磺回收。在密闭容器中，发生反应：
4H2S（g）+2SO2（g） 3S2（g）+4H2O（g） ΔH＞0
达到平衡后，其他条件不变，分别改变下列条件，平衡移动情况和物理量变化情况如何变化？请分别用“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”分析判断平衡移动情况，用“增大”、“减小”或“不变”分析判断物理量变化情况：
（1）保持容器体积不变，升高温度，正反应速率 　 　 ，平衡 　 　 移动，化学平衡常数K 　 　 。
（2）保持容器温度和压强不变，加入少量He，平衡 　 　 移动，S2的浓度 　 　 。
（3）保持容器温度和体积不变，向容器中充入一定量的H2S，平衡 　 　 移动，H2S的转化率 　 　 ，平衡后SO2的体积分数 　 　 。
（4）一定温度下，缩小反应容器体积，平衡 　 　 移动，SO2的化学反应速率 　 　 ，容器内气体的密度 　 　 。
（5）加入适量的正催化剂，逆反应速率 　 　 ，反应热ΔH 　 　 。
15．（2025秋 保定期中）CS2在化工生产中有重要作用，天然气法合成CS2相关反应如下：
反应ⅠCH4（g）+2S2（g）＝CS2（g）+2H2S（g）ΔH1＝﹣104.71kJ mol﹣1
反应ⅡCH4（g）+S8（g）＝2CS2（g）+4H2S（g）ΔH2＝+201.73kJ mol﹣1
（1）ΔH1、ΔH2随温度变化不大。温度不同时，反应体系中不同。合成CS2总反应：CH4（g）+xS8（g）+（2﹣4x）S2（g）＝CS2（g）+2H2S（g）的ΔH随温度T的变化如图。
①S8（g）＝4S2（g）ΔH＝ 　 　 kJ mol﹣1。
②为提高CH4平衡转化率，控制温度范围在 　 　 （填标号），理由是 　 　 。
A.400～450℃
B.650～700℃
C.750～800℃
D.800℃以上
（2）合成CS2总反应中硫蒸气达到饱和时，反应时间t与CH4初始浓度c0和CH4转化率α满足关系t，式中k为速率常数。
①T℃、c0＝1.0mol L﹣1时，测得t＝9.5s、α＝95%，则k＝ 　 　 L mol﹣1 s﹣1。
②T℃时，计划在5s内转化率达90%，应控制初始浓度c0大于 　 　 mol L﹣1。
（3）利用工业废气H2S替代硫黄矿生产CS2的反应为CH4（g）+2H2S（g）＝CS2（g）+4H2（g）。反应物投料比采用n（CH4）：n（H2S）＝1：2，维持体系压强为100kPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图。
①图中表示CS2的曲线是 　 　 （填“a”“b”“c”或“d”）。
②950℃时，该反应的Kp＝ 　 　 （以分压表示，分压＝总压×物质的量分数）。
③相比以硫黄矿为原料，使用H2S的优点是 　 　 ，缺点是 　 　 。
2.2 化学平衡
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题）
1．（2025秋 齐齐哈尔期中）已知Cl2与CO合成COCl2的反应机理如下：
①Cl2（g） 2Cl （g）快
②CO（g）+Cl （g） COCl （g）快
③COCl （g）+Cl2（g） COCl2（g）+Cl （g）慢
其中反应②的速率方程v正＝k正 c（CO） c（Cl ）v逆＝k逆 c（COCl ），k正、k逆为速率常数（与温度有关）。下列说法正确的是（　　）
A．反应①为放热过程
B．反应②的平衡常数K＝k正 k逆
C．使用高效催化剂可增大COCl2（g）的平衡体积分数
D．要提高合成COCl2的速率，关键是提高反应③的速率
【答案】D
【分析】A．断键过程吸热；
B．反应②达到平衡时，v正＝v逆；
C．催化剂不能使平衡移动；
D．③是慢反应，慢反应决定总反应速率。
【解答】解：A．反应①需要断裂Cl—Cl键，属于吸热过程，故A错误；
B．反应②达到平衡时，v正＝v逆，平衡常数K，故B错误；
C．催化剂不能使平衡移动，使用高效催化剂不能改变该反应体系中COCl2（g）的平衡体积分数，故C错误；
D．③是慢反应，慢反应决定总反应速率，要提高合成COCl2的速率，关键是提高反应③的速率，故D正确；
故选：D。
【点评】本题主要考查化学平衡的影响因素，属于基本知识的考查，难度中等。
2．（2025秋 成都期中）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．实验室制取乙酸乙酯的过程中使用过量的乙醇以提高乙酸的利用率
B．久置的氯水黄绿色变浅
C．常用排饱和碳酸氢钠溶液的方法除去二氧化碳气体中的氯化氢杂质气体
D．把食品存放在冰箱中可延长保质期
【答案】D
【分析】勒夏特列原理即平衡移动原理，外界条件改变使平衡发生移动时，可用勒夏特列原理解释。
【解答】解：A．使用过量的乙醇，平衡正向移动，能提高乙酸的利用率，可以勒夏特列原理解释，故A错误；
B．Cl2+H2O HCl+HClO，次氯酸光照分解，平衡正向移动，氯气浓度减小，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故B错误；
C．CO2在水溶液中存在溶解平衡，NaHCO3溶液中的降低了CO2的溶解度，可以用勒夏特列原理解释，故C错误；
D．降低温度，化学反应速率减慢，所以把食品存放在冰箱中可延长保质期，不能用勒夏特列原理解释，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查勒夏特列原理，侧重考查基础知识的灵活运用能力，明确勒夏特列原理的内涵、适用范围是解本题的关键，题目难度不大。
3．（2025秋 汉中期中）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应如下：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）ΔH＝﹣92.4kJ/mol。下列说法正确的是（　　）
A．工业合成氨一般选择400～500℃是为了促进平衡正向移动
B．工业合成氨中未转化的合成气循环利用，可以提高反应物的转化率
C．压强越大，工业合成氨的综合效益越好
D．将生成的氨气及时液化分离，可推动平衡正向移动，加快正反应速率
【答案】B
【分析】A．温度升高，平衡向吸热反应分析移动；
B．工业合成氨中未转化的合成气继续循环利用，从而提高反应物的利用率；
C．压强增大到一定程度后，反应物的转化率较大，且增加不明显，且压强过大，对设备的要求也较高，故压强不是越大越好；
D．将生成的氨气及时液化分离，平衡正向移动，反应物浓度随之减小，正反应速率随之减小。
【解答】解：A．工业合成氨一般选择400～500℃是为了提高催化剂的活性，加快反应速率，升温，平衡是逆向移动的，故A错误；
B．工业合成氨中未转化的合成气继续循环利用，从而提高反应物的转化率（利用率），故B正确；
C．压强增大到一定程度后，反应物的转化率较大，且增加不明显，且压强过大，对设备的要求也较高，故工业合成氨选择合适的压强，不是越大越好，故C错误；
D．将生成的氨气及时液化分离，可推动平衡正向移动，但正反应速率随之减小，故D错误；
故选：B。
【点评】本题主要考查化学平衡的影响因素，属于基本知识的考查，难度中等。
4．（2025秋 齐齐哈尔期中）化学与生产、生活密切相关，生活中处处有化学。下列说法正确的是（　　）
A．空气中的水汽凝华为雪花是一个吸热过程
B．将食品放入冰箱中，食品能够保存较长时间
C．合成氨工业中采用循环操作，主要是为了提高平衡混合物中氨的含量
D．在化学工业中，使用催化剂一定能提高反应物的平衡转化率
【答案】B
【分析】A．液体变为固体需要释放能量；
B．降低温度可减缓反应速率；
C．采用循环操作，主要是为了提高原料的利用率；
D．催化剂不能改变化学反应平衡状态，不能提高反应物的平衡转化率。
【解答】解：A．液体变为固体需要释放能量，则水汽凝华为雪花是一个放热过程，故A错误；
B．将食品放入冰箱中，温度降低，反应速率减慢，可延长食品保质期，故B正确；
C．合成氨工业中采用循环操作，主要是为了提高原材料的利用率，不是为了提高平衡混合物中氨的含量，故C错误；
D．催化剂不能改变化学反应的始态和终态，不能提高反应物的平衡转化率，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查化学平衡与反应速率影响因素，考查了学生的分析判断能力和运用能力，明确化学平衡影响因素、化学反应中能量变化、温度对反应速率的影响是解题关键，题目难度不大。
5．（2025秋 成都期中）以下图像对应的叙述错误的是（　　）
A．图1：该反应体系中，t1时刻减小了生成物浓度
B．图2：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g） ΔH＜0，a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最高
C．图3：某温度下发生反应：CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g），图中a曲线一定是加入了催化剂
D．图4：对于反应mA（g）+nB（g） qC（g），p2＞p1、ΔH＜0
【答案】C
【分析】A．减小了生成物浓度，平衡正向移动；
B．反应中：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g） ΔH＜0，随着SO2的逐渐增多，平衡正向移动，O2的转化率一直增大，SO2的转化率一直减小；
C．分子数不变的可逆反应：CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g），增大压强，平衡不移动；
D．根据先拐先平数值大进行分析。
【解答】解：A．图1：该反应体系中，t1时刻减小了生成物浓度，平衡正向移动，反应物浓度随之减小，正反应速率也逐渐减小，最终达到新的平衡，故A正确；
B．图2：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g） ΔH＜0，随着SO2的逐渐增多，平衡正向移动，O2的转化率一直增大，SO2的转化率一直减小，所以a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最高，故B正确；
C．图3：某温度下发生分子数不变的可逆反应：CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g），图中a曲线可能是加入了催化剂，也可能是增大了压强，速率加快，平衡不移动，故C错误；
D．图4：对于反应mA（g）+nB（g） qC（g），根据先拐先平数值大可知，p2＞p1、T1＞T2，且升高温度，C的百分含量减小，平衡逆向移动，故ΔH＜0，故D正确；
故选：C。
【点评】本题主要考查化学平衡的影响因素，属于基本知识的考查，难度中等。
6．（2025秋 富宁县期中）密闭容器中进行的可逆反应：aA（g）+bB（g）≠cC（g）在不同温度（T，和T2）及压强（p1和p2）下，混合气体中B的质量分数w（B）与反应时间（t）的关系如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．T1＜T2，p1＜p2，a+b＞c，正反应为吸热反应
B．T1＞T2，p1＜p2，a+b＜c，正反应为吸热反应
C．T1＜T2，p1＜p2，a+b＜c，正反应为放热反应
D．T1＞T2，p1＞p2，a+b＞c，正反应为放热反应
【答案】B
【分析】根据先拐先平数值大可知，p2＞p1、T1＞T2，据此分析作答。
【解答】解：A．根据分析可知，T1＞T2，升高温度，B的含量减小，平衡正向移动，正反应是吸热反应，p2＞p1，增压，B的含量增大，平衡逆向移动，逆反应是分子数减小的反应，所以a+b＜c，故A错误；
B．根据分析可知，T1＞T2，升高温度，B的含量减小，平衡正向移动，正反应是吸热反应，p2＞p1，增压，B的含量增大，平衡逆向移动，逆反应是分子数减小的反应，所以a+b＜c，故B正确；
C．根据分析可知，T1＞T2，升高温度，B的含量减小，平衡正向移动，正反应是吸热反应，p2＞p1，增压，B的含量增大，平衡逆向移动，逆反应是分子数减小的反应，所以a+b＜c，故C错误；
D．根据分析可知，T1＞T2，升高温度，B的含量减小，平衡正向移动，正反应是吸热反应，p2＞p1，增压，B的含量增大，平衡逆向移动，逆反应是分子数减小的反应，所以a+b＜c，故D错误；
故选：B。
【点评】本题主要考查化学平衡的影响因素，属于基本知识的考查，难度中等。
7．（2025秋 成都期中）向容积均为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO（g）、NO（g），发生反应：2CO（g）+2NO（g） N2（g）+2CO2（g） ΔH＜0，相关数据见表。下列说法错误的是（　　）
容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
CO（g） NO（g） N2（g）
Ⅰ T1 2 2 0.8
Ⅱ T2 2 2 0.5
A．达到平衡所需要的时间：Ⅰ＞Ⅱ
B．T1℃时，该反应的平衡常数K＝80
C．对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入1mol CO和1mol CO2，平衡正向移动
D．对于Ⅱ，平衡后向容器中再充入1mol N2和2mol CO2，再次平衡后NO的百分含量减小
【答案】B
【分析】升高温度，反应速率加快，且平衡向着吸热的方向进行；若同等倍数的增加反应物的量，等效于增大压强，反应物的转化率变化与气体物质的化学计量数有关，已知该反应正向是一个气体分子数减小的反应，得到的平衡相当于原平衡正向移动，反应物的转化率增大；利用“三段式”计算出各物质的平衡量，再根据K进行计算；利用Q与K的大小关系，判断平衡的移动，若Q＝K，v正＝v逆，平衡不移动；若Q＞K，v正＜v逆，平衡逆向移动；若Q＜K，v正＞v逆，平衡正向移动。
【解答】解：A.已知该反应正向是一个气体分子数减小的放热反应，升高温度，平衡逆向移动，在投料量相同的条件下，达到平衡时，温度越高生成的氮气的物质的量越小，因此T1＜T2，温度越高，反应速率越快，反应达到平衡所学时间越短，因此反应达到平衡所需时间Ⅰ＞Ⅱ，故A正确；
B.T1℃时，起始时n（NO）＝n（CO）＝2mol，V＝2L，则c（NO）＝c（CO）＝1mol/L，平衡时n（N2）＝0.8mol，c（N2）＝0.4mol/L，根据三段式进行计算，
2CO（g）+2NO（g） N2（g）+2CO2（g）
起始量（mol/L） 1 1 0 0
转化量（mol/L） 0.8 0.8 0.4 0.8
平衡量（mol/L） 0.2 0.2 0.4 0.8
则K160，故B错误；
C.对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入1mol CO和1mol CO2，结合B的分析计算，此时c（CO）＝0.7mol/L，c（CO2）＝1.3mol/L，此时Q34.5＜160＝K，则平衡正向移动，故C正确；
D.对于Ⅱ，起始时n（NO）＝n（CO）＝2mol，V＝2L，则c（NO）＝c（CO）＝1mol/L，平衡时n（N2）＝0.5mol，c（N2）＝0.25mol/L，根据三段式进行计算，
2CO（g）+2NO（g） N2（g）+2CO2（g）
起始量（mol/L） 1 1 0 0
转化量（mol/L） 0.5 0.5 0.25 0.5
平衡量（mol/L） 0.5 0.5 0.25 0.5
平衡后向容器中再充入1mol N2和2mol CO2，若同等倍数的增加生成物的量，等效于增大压强，已知该反应正向是一个气体分子数减小的反应，得到的平衡相当于原平衡正向移动，因此再次达到平衡后NO的百分含量减小，故D正确，
故选：B。
【点评】本题主要考查化学平衡常数的计算、影响化学平衡移动以及化学反应速率的因素、化学反应进行方向的判断等内容，难度不大。
8．（2025秋 烟台期中）甘油和水蒸气重整获得H2过程中的主要反应：
反应Ⅰ：C3H8O3（g） 3CO（g）+4H2（g）ΔH＞0
反应Ⅱ：CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）ΔH＜0
反应Ⅲ：CO2（g）+4H2（g） CH4（g）+2H2O（g）ΔH＜0
1.0×105Pa条件下，1mol C3H8O3（g）和9mol H2O（g）发生上述反应达平衡状态时，体系中CO、H2、CO2和CH4的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．曲线①代表H2；曲线②代表CH4（g）
B．550℃达平衡状态时，H2O（g）的物质的量为7.2mol
C．其他条件不变，增压有利于增大平衡时H2的物质的量
D．其他条件不变，在450～550℃范围，平衡时H2O（g）的物质的量随温度升高而减小
【答案】C
【分析】A．550℃时，曲线①物质的量是5mol，根据原子守恒，n（C）＝3mol，则其不可能是含碳微粒，故曲线①代表H2，升高温度，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ逆向移动，CO的物质的量增大，故曲线③代表CO，升高温度，反应Ⅲ逆向移动，CH4的含量减小，曲线②代表CH4（g）；
B．550℃达平衡状态时，H2是5mol，CO2是2.2mol，CH4和CO都是0.4mol，根据碳原子守恒可知，C3H8O3为0，根据H原子守恒，计算H2O（g）的物质的量；
C．其他条件不变，增压，反应Ⅰ逆向移动，反应Ⅱ不移动，反应Ⅲ正向移动，据此判断H2的物质的量的变化；
D．其他条件不变，在450～550℃范围，反应Ⅱ和反应Ⅲ均逆向移动，但CO2（g）增大，说明反应Ⅲ逆向移动的程度大于反应Ⅱ，据此判断平衡时H2O（g）的物质的量的变化。
【解答】解：A．550℃时，曲线①物质的量是5mol，根据原子守恒，n（C）＝3mol，则其不可能是含碳微粒，故曲线①代表H2，升高温度，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ逆向移动，CO的物质的量增大，故曲线③代表CO，升高温度，反应Ⅲ逆向移动，CH4的含量减小，曲线②代表CH4（g），故A正确；
B．550℃达平衡状态时，H2是5mol，CO2是2.2mol，CH4和CO都是0.4mol，根据碳原子守恒可知，C3H8O3为0，根据H原子守恒，可得H2O（g）的物质的量为mol＝7.2mol，故B正确；
C．其他条件不变，增压，反应Ⅰ逆向移动，反应Ⅱ不移动，反应Ⅲ正向移动，平衡时H2的物质的量减小，故C错误；
D．其他条件不变，在450～550℃范围，反应Ⅱ和反应Ⅲ均逆向移动，但CO2（g）增大，说明反应Ⅲ逆向移动的程度大于反应Ⅱ，故平衡时H2O（g）的物质的量减小，故D正确；
故选：C。
【点评】本题主要考查化学平衡的计算，属于基本知识的考查，难度较大。
9．（2025秋 四平校级期中）对于可逆反应N2（g）+3H2（g） 2NH3（g） ΔH＜0，下列图示正确的是（　　）
选项 A B
研究目的 压强对平衡的影响 平衡体系增加N2，对平衡的影响
图示
选项 C D
研究目的 温度对平衡的影响 催化剂对平衡的影响
图示
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【分析】A．增大压强平衡正向移动，NH3体积分数增大；压强越大反应速率越快，达到平衡时间越短。图中p1曲线先达平衡说明时间短，压强大，且平衡时NH3体积分数p1＞p2；
B．增加N2瞬间，正反应速率增大，逆反应速率因NH3浓度未变而不变；
C．正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，N2转化率应降低；
D．催化剂仅加快反应速率，缩短达平衡时间，不影响平衡状态，故平衡时总压强应相同。
【解答】解：A．增大压强平衡正向移动，NH3体积分数增大；压强越大反应速率越快，图中p1曲线先达平衡说明时间短，压强大，且平衡时NH3体积分数p1＞p2，对应的平衡时氨气的体积分数应该大，故A错误；
B．增加N2瞬间，正反应速率增大，逆反应速率因NH3浓度未变而不变，随后正反应速率逐渐减小、逆反应速率逐渐增大至新平衡，故B正确；
C．升高温度平衡逆向移动，N2转化率应降低。图示中N2转化率随温度升高而增大，与实际不符，故C错误；
D．催化剂仅加快反应速率，缩短达平衡时间，不影响平衡状态，故平衡时总压强应相同；图示中有无催化剂的最终压强不同，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡移动的掌握情况，试题难度中等。
10．（2025秋 沧州期中）一定温度下，向2L恒容容器中充入1.0mol A和1.0mol B，发生反应：A（g）+B（g） C（g），经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如表，下列说法正确的是（　　）
t/s 0 5 15 25 35
n（A）/mol 1.0 0.85 0.81 0.8 0.8
A．前5s的平均反应速率v（A）＝0.03mol L﹣1 s﹣1
B．反应进行到25s时，反应刚好达到平衡状态
C．温度不变，起始时向容器中充入0.4mol A、0.4mol B和0.1mol C，达平衡前v正＜v逆
D．该温度下反应达平衡时，增大A的浓度，A的转化率增大
【答案】C
【分析】A．根据表中数据可知前5s的平均反应速率v（A）═代入计算；
B．反应在25s时，处于平衡状态，但是不是刚好达到平衡状态不能确定，有可能是在15﹣25s之间已经达到平衡；
C．根据表中数据可知平衡常数K═，温度不变，起始向容器中充入0.4mol A、0.4mol B和0.1mol C，Qc依据与K的关系，确定反应方向；
D．该温度下反应达平衡后，增大A的浓度，平衡正向移动，B的转化率增大。
【解答】解：A．前5s时，A的转化量为Δn（A）＝1.0mol﹣0.85mol＝0.15mol，，015mol L﹣1 s﹣1，故A错误；
B．从表中数据可以看出，25s时，反应已经达到平衡，但可能不是刚好达平衡，故B错误；
C．根据表中数据可知平衡常数K═，温度不变，起始向容器中充入0.4mol A、0.4mol B和0.1mol C，QcK，反应逆向进行，达平衡前v（正）＜v（逆），故C正确；
D．该温度下反应达平衡后，增大A的浓度，平衡正向移动，B的转化率增大，而A的转化率减小，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查化学平衡计算，侧重考查数据分析判断及计算能力，明确化学平衡常数含义、化学平衡常数计算方法是解本题关键，会根据浓度商与化学平衡常数关系判断反应方向，题目难度不大。
11．（2025秋 重庆期中）在相同温度下，将同浓度、同体积的盐酸与醋酸分别与足量的锌粒在相同密闭容器中反应，生成氢气，测得容器内压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．反应开始前c（H+）：盐酸＞醋酸
B．①为盐酸与锌粒反应的压强变化曲线
C．反应结束时两容器内压强相等
D．用同浓度NaOH溶液完全中和上述两种酸，醋酸消耗NaOH溶液的体积更大
【答案】D
【分析】A．同浓度、同体积的盐酸与醋酸中，盐酸完全电离，醋酸部分电离；
B．盐酸溶液中，开始的过程中，c（H+）更大，反应速率块，产生气体多，压强大；
C．醋酸最终电离出的H+与盐酸相同；
D．醋酸最终电离出的H+与盐酸相同。
【解答】解：A．同浓度、同体积的盐酸与醋酸中，盐酸完全电离，所以反应开始前c（H+）：盐酸＞醋酸，故A正确；
B．盐酸溶液中，开始的过程中，c（H+）更大，反应速率块，产生气体多，压强大，故①为盐酸与锌粒反应的压强变化曲线，故B正确；
C．醋酸最终电离出的H+与盐酸相同，所以反应结束时，两容器内产生的氢气相等，压强相等，故C正确；
D．醋酸最终电离出的H+与盐酸相同，用同浓度NaOH溶液完全中和上述两种酸，消耗NaOH溶液的体积一样，故D错误；
故选：D。
【点评】本题主要考查强酸与弱酸的比较，弱电解质的电离平衡等，属于基本知识的考查，难度中等。
12．（2025秋 商丘期中）某研究小组探究甘油与丁酸化合成单丁酸甘油酯的动力学过程，反应过程可简化为如下反应：
G+AMAG+H2OMAG+ADAG+H2O
式中：G表示甘油，A表示丁酸，MAG表示单丁酸甘油酯，DAG表示二丁酸甘油酯（下同）。
反应过程中丁酸的消耗速率可表示为v（A）＝k1c（A） c（G）﹣k2c（MAG） c（H2O）+k3c（MAG） c（A）k1、k2、k3分别为反应①②③的速率常数，满足公式lnklnA（E.为活化能，T为温度，lnA、R为常数）。通过计算得到反应①②③的活化能分别为60.1kJ mol﹣1、51.2kJ mol﹣1、63.3kJ mol﹣1为下列说法正确的是（　　）
A．升高相同的温度，k1、k2、k3均增大，且增大幅度：Δk1＞Δk2＞Δk3
B．反应①的平衡常数
C．反应①为放热反应
D．增加催化剂用量，反应活化能降低，反应速率加快，单丁酸甘油酯的平衡产率增大
【答案】B
【分析】A．根据公式lnklnA知，升高相同的温度，活化能越大，化学平衡常数增大幅度越大；
B．反应①v正＝k1c（A） c（G），v逆＝k2c（MAG） c（H2O），达平衡时v正＝v逆，则k1c（A） c（G）＝k2c（MAG） c（H2O）；
C．反应①的活化能大于反应②的活化能，二者为可逆反应，反应①的ΔH＝反应①的活化能﹣反应②的活化能；
D．催化剂只改变化学反应速率，不影响平衡移动。
【解答】解：A．根据活化能及公式lnklnA知，升高相同的温度，活化能越大，化学平衡常数增大幅度越大，则增大幅度：Δk3＞Δk1＞Δk2，故A错误；
B．反应①v正＝k1c（A） c（G），v逆＝k2c（MAG） c（H2O），达平衡时v正＝v逆，则k1c（A） c（G）＝k2c（MAG） c（H2O），所以反应①的平衡常数K，故B正确；
C．反应①的活化能大于反应②的活化能，二者为可逆反应，反应①的ΔH＝反应①的活化能﹣反应②的活化能＞0，该反应为吸热反应，故C错误；
D．催化剂能降低反应所需活化能，增大活化分子百分数，加快化学反应速率，但不影响平衡移动，则单丁酸甘油酯的平衡产率不变，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查化学平衡的影响因素，侧重考查阅读、分析、判断及知识的综合运用能力，明确化学平衡常数与温度的关系、化学平衡常数的计算方法、焓变的计算方法等知识点是解本题的关键，D选项为解答易错点。
二．解答题（共3小题）
13．（2025秋 柳州期中）CO2催化加氢制甲醇（CH3OH）是实现碳达峰、碳中和的途径之一。
（1）该反应一般认为通过如下步骤来实现：
反应ⅰ：CO2（g）+H2（g） CO（g）+H2O（g）
反应ⅱ：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）
①反应iⅰ　低温　 （填“任何”、“高温”或“低温”）条件下能自发。
②请写出CO2加氢制CH3OH（g）和H2O（g）的热化学方程式　CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＝﹣49kJ/mol　 。
（2）原料气H2可通过反应CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g）获取，已知该反应中，初始混合气中的恒定时，温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示：
①为提高氢气的平衡产率，应采用　c　 反应条件。
a.高温高压
b.低温高压
c.高温低压
d.低温低压
②图中压强的关系是p1　＜　 p2（填“＜”、“＞”或“＝”），判断的依据是　该反应正向是一个气体分子数增大的吸热反应，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的平衡含量增大，因此p1＜p2 。
（3）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入2mol CO2和6mol H2发生反应，只生成CH3OH（g）和H2O（g），反应相同时间测得CO2转化率随温度变化关系如图所示。
①若密闭容器为绝热刚性容器，下列事实能够说明反应已达到平衡的是　bd　 。
a.混合气体的密度不再改变
b.混合气体的平均相对分子质量保持不变
c.当有2mol C＝O断裂的同时有3mol H—H键断裂
d.混合气体的浓度商Q不再改变
②已知260℃下A点为平衡状态，则该反应的平衡常数K＝　90　 mol2/L2，温度210℃～240℃范围内，CO2的转化率随温度升高逐渐增大的原因是　温度210℃～240℃范围内，此时反应并未达到平衡状态，升高温度，反应速率加快，从而使得二氧化碳的转化率逐渐增大　 。
【答案】（1）①低温；
②CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＝﹣49kJ/mol；
（2）①c；
②＜；该反应正向是一个气体分子数增大的吸热反应，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的平衡含量增大，因此p1＜p2；
（3）①bd；
②90；温度210℃～240℃范围内，此时反应并未达到平衡状态，升高温度，反应速率加快，从而使得二氧化碳的转化率逐渐增大。
【分析】（1）①根据△G＝ΔH﹣T△S，当△G＜0时，反应能自发进行；△G＞0时，反应不能自发进行；
②根据目标方程对已知方程进行调整，利用盖斯定律进行反应热计算；
（2）要提高生成物的产率，即使得平衡正向移动；升高温度，平衡向着吸热的方向移动；增大压强，平衡向着气体分子数减小的方向移动；
（3）①化学反应平衡状态的判断：①正逆反应速率相等，且不为零；②变量不变：若一个变量随着反应进行而改变，当这个变量不变时为平衡状态；
②升高温度，反应速率加快，单位时间内反应物的转化率增大；利用“三段式”计算出各物质的平衡量，再根据K进行计算即可。
【解答】解：（1）①用复合判据△G＝ΔH﹣T△S，当△G＜0时，反应能自发进行；已知该反应ΔH＜0，△S＜0，因此该反应在低温下可自发进行，
故答案为：低温；
②CO2加氢制CH3OH（g）和H2O（g）的热化学方程式为CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）ΔH，根据盖斯定律可知，目标反应＝反应ⅰ+反应ⅱ，因此ΔH＝ΔH1+ΔH2＝+41kJ/mol+（﹣90kJ/mol）＝﹣49kJ/mol，因此CO2加氢制CH3OH（g）和H2O（g）的热化学方程式为CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＝﹣49kJ/mol，
故答案为：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＝﹣49kJ/mol；
（2）①根据图示可知，升高温度，甲烷的平衡含量降低，说明反应正向移动，因此该反应正向是一个吸热反应，则该反应正向是一个气体分子数增大的吸热反应，升高温度、减小压强，平衡正向移动，氢气的平衡产率增大，故c正确，
故答案为：c；
②该反应正向是一个气体分子数增大的吸热反应，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的平衡含量增大，因此p1＜p2，
故答案为：＜；该反应正向是一个气体分子数增大的吸热反应，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的平衡含量增大，因此p1＜p2；
（3）①a.反应前后容器的体积不变，混合气体的质量也不变，因此当混合气体的密度不再发生变化，不能判断反应是否达到平衡状态，故a错误；
b.混合气体的平均相对分子质量在数值上等于平均摩尔质量，平衡体系中混合气体的质量不变，反应前后混合气体的分子数减小，所以当混合气体的平均相对分子质量保持不变时，可判定反应已达平衡，故b正确；
c.当有2mol C＝O断裂的同时有3mol H—H键断裂，不能说明正逆反应速率相等，故c错误；
d.混合气体的浓度商Q不再改变，说明Q＝K，可判定反应已达平衡，故d正确，
故答案为：bd；
②一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入2mol CO2和6mol H2发生反应，已知260℃下A点为平衡状态，此时α（CO2）＝90%，则△n（CO2）＝2mol×90%＝1.8mol，△c（CO2）＝0.9mol/L，根据三段式进行计算，
CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）
起始量（mol/L） 1 3 0 0
转化量（mol/L） 0.9 2.7 0.9 0.9
平衡量（mol/L） 0.1 0.3 0.9 0.9
则K90；温度210℃～240℃范围内，CO2的转化率随温度升高逐渐增大的原因是温度210℃～240℃范围内，此时反应并未达到平衡状态，升高温度，反应速率加快，从而使得二氧化碳的转化率逐渐增大，
故答案为：90；温度210℃～240℃范围内，此时反应并未达到平衡状态，升高温度，反应速率加快，从而使得二氧化碳的转化率逐渐增大。
【点评】本题主要考查化学平衡的计算、盖斯定律的应用，属于基本知识的考查，难度中等。
14．（2025秋 成都期中）工业上在催化反应器中处理含硫尾气时，常用硫化氢和二氧化硫发生反应实现脱硫与硫磺回收。在密闭容器中，发生反应：
4H2S（g）+2SO2（g） 3S2（g）+4H2O（g） ΔH＞0
达到平衡后，其他条件不变，分别改变下列条件，平衡移动情况和物理量变化情况如何变化？请分别用“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”分析判断平衡移动情况，用“增大”、“减小”或“不变”分析判断物理量变化情况：
（1）保持容器体积不变，升高温度，正反应速率 　增大　 ，平衡 　向正反应方向　 移动，化学平衡常数K 　增大　 。
（2）保持容器温度和压强不变，加入少量He，平衡 　向正反应方向　 移动，S2的浓度 　减小　 。
（3）保持容器温度和体积不变，向容器中充入一定量的H2S，平衡 　向正反应方向　 移动，H2S的转化率 　减小　 ，平衡后SO2的体积分数 　减小　 。
（4）一定温度下，缩小反应容器体积，平衡 　向逆反应方向　 移动，SO2的化学反应速率 　增大　 ，容器内气体的密度 　增大　 。
（5）加入适量的正催化剂，逆反应速率 　增大　 ，反应热ΔH 　不变　 。
【答案】（1）增大；向正反应方向；增大；
（2）向正反应方向；减小；
（3）向正反应方向；减小；减小；
（4）向逆反应方向；增大；增大；
（5）增大；不变。
【分析】（1）保持容器体积不变，升高温度，正、逆反应速率都增大，平衡向吸热反应方向移动；
（2）保持容器温度和压强不变，加入少量He，容器体积增大，相当于减压，平衡向分子数增多的方向移动；
（3）保持容器温度和体积不变，向容器中充入一定量的H2S，即增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动；
（4）一定温度下，缩小反应容器体积，即增大压强，平衡向分子数增大的方向移动；
（5）加入适量的正催化剂，正、逆反应速率都增大，反应热ΔH不变。
【解答】解：（1）保持容器体积不变，升高温度，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数K增大，
故答案为：增大；向正反应方向；增大；
（2）保持容器温度和压强不变，加入少量He，容器体积增大，相当于减压，平衡向正反应方向移动，S2的浓度减小，
故答案为：向正反应方向；减小；
（3）保持容器温度和体积不变，向容器中充入一定量的H2S，即增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，H2S的转化率减小，平衡后SO2的体积分数减小，
故答案为：向正反应方向；减小；减小；
（4）一定温度下，缩小反应容器体积，即增大压强，平衡向逆反应方向移动，SO2的化学反应速率增大，容器内气体的密度增大，
故答案为：向逆反应方向；增大；增大；
（5）加入适量的正催化剂，逆反应速率增大，反应热ΔH不变，
故答案为：增大；不变。
【点评】本题主要考察外界条件改变对化学平衡移动的影响，属于基本知识的考查，难度不大。
15．（2025秋 保定期中）CS2在化工生产中有重要作用，天然气法合成CS2相关反应如下：
反应ⅠCH4（g）+2S2（g）＝CS2（g）+2H2S（g）ΔH1＝﹣104.71kJ mol﹣1
反应ⅡCH4（g）+S8（g）＝2CS2（g）+4H2S（g）ΔH2＝+201.73kJ mol﹣1
（1）ΔH1、ΔH2随温度变化不大。温度不同时，反应体系中不同。合成CS2总反应：CH4（g）+xS8（g）+（2﹣4x）S2（g）＝CS2（g）+2H2S（g）的ΔH随温度T的变化如图。
①S8（g）＝4S2（g）ΔH＝ 　+411.15　 kJ mol﹣1。
②为提高CH4平衡转化率，控制温度范围在 　B　 （填标号），理由是 　根据图示可知，当温度低于650℃时，总反应正向是一个吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CH4平衡转化率增大；温度高于700℃时，总反应正向是一个放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH4平衡转化率减小，因此平衡转化率在650℃～700℃左右达到峰值，为提高CH4平衡转化率，控制温度范围在650℃～700℃　 。
A.400～450℃
B.650～700℃
C.750～800℃
D.800℃以上
（2）合成CS2总反应中硫蒸气达到饱和时，反应时间t与CH4初始浓度c0和CH4转化率α满足关系t，式中k为速率常数。
①T℃、c0＝1.0mol L﹣1时，测得t＝9.5s、α＝95%，则k＝ 　2　 L mol﹣1 s﹣1。
②T℃时，计划在5s内转化率达90%，应控制初始浓度c0大于 　0.9　 mol L﹣1。
（3）利用工业废气H2S替代硫黄矿生产CS2的反应为CH4（g）+2H2S（g）＝CS2（g）+4H2（g）。反应物投料比采用n（CH4）：n（H2S）＝1：2，维持体系压强为100kPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图。
①图中表示CS2的曲线是 　b　 （填“a”“b”“c”或“d”）。
②950℃时，该反应的Kp＝ 　104 （以分压表示，分压＝总压×物质的量分数）。
③相比以硫黄矿为原料，使用H2S的优点是 　变废为宝，减小污染　 ，缺点是 　反应温度更高、耗能更大　 。
【答案】（1）①+411.15；
②B；650℃以下总反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，CH4转化率增大；700℃以上总反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CH4转化率减小；
（2）①2；
②0.9；
（3）①b；
②104；
③变废为宝，减小污染；反应温度更高、耗能更大。
【分析】（1）①根据目标方程对已知方程进行调整，利用盖斯定律进行反应热计算；
②升高温度，平衡向着吸热的方向进行；
（2）根据t进行计算即可；
（3）随着反应进行，生成物的物质的量增加，反应物的物质的量减小；利用“三段式”计算出各物质的平衡量和转化量，再根据Kp进行计算即可。
【解答】解：（1）①根据盖斯定律可知，目标反应＝反应Ⅱ﹣2×反应Ⅰ，因此ΔH＝ΔH2﹣2ΔH1＝（+201.73kJ mol﹣1）﹣2×（﹣104.71kJ mol﹣1）＝+411.15kJ mol﹣1，
故答案为：+411.15；
②根据图示可知，当温度低于650℃时，总反应正向是一个吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CH4平衡转化率增大；温度高于700℃时，总反应正向是一个放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH4平衡转化率减小，因此平衡转化率在650℃～700℃左右达到峰值，为提高CH4平衡转化率，控制温度范围在650℃～700℃，故B正确，
故答案为：B；根据图示可知，当温度低于650℃时，总反应正向是一个吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CH4平衡转化率增大；温度高于700℃时，总反应正向是一个放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH4平衡转化率减小，因此平衡转化率在650℃～700℃左右达到峰值，为提高CH4平衡转化率，控制温度范围在650℃～700℃；
（2）①T℃、c0＝1.0mol L﹣1时，测得t＝9.5s、α＝95%，代入t有9.5，解得k＝2L mol﹣1 s﹣1，
故答案为：2；
②T℃时，计划在5s内转化率达90%，代入t有5，解得c0＝0.9mol L﹣1，根据t可知t与c0呈反比，因此计划在5s内转化率达90%，此时应控制初始浓度c0大于0.9mol L﹣1，
故答案为：0.9；
（3）①反应物投料比采用n（CH4）：n（H2S）＝1：2，随着反应进行，反应物的物质的量减小，因此曲线c、d分别表示H2S、CH4物质的量分数x随温度T的变化；生成物的物质的量增加，根据方程式可知，氢气的物质的量是CS2的4倍，因此曲线a、b分别表示H2、CS2物质的量分数x随温度T的变化，
故答案为：b；
②反应物投料比采用n（CH4）：n（H2S）＝1：2，维持体系压强为100kPa，假设起始时n（CH4）＝1mol，n（H2S）＝2mol，平衡时CH4的转化量为xmol，根据三段式进行计算，
CH4（g）+2H2S（g）＝CS2（g）+4H2（g）
起始量（mol） 1 2 0 0
转化量（mol） x 2x x 4x
平衡量（mol） 1﹣x 2﹣2x x 4x
950℃时，反应达到平衡状态时有n（CH4）＝n（CS2），则有 1﹣x＝x，解得x＝0.5，因此平衡时n（CH4）＝0.5mol，n（H2S）＝1mol，n（CS2）＝0.5mol，n（H2）＝2mol，n（总）＝4mol，则Kp104，
故答案为：104；
③相比以硫黄矿为原料，使用H2S的优点是变废为宝，减小污染；缺点是反应温度更高、耗能更大，
故答案为：变废为宝，减小污染；反应温度更高、耗能更大。
【点评】本题主要考查化学平衡的计算、盖斯定律的应用，属于基本知识的考查，难度中等。
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