化学平衡状态化学平衡的移动基础训练2

化学平衡状态化学平衡的移动基础训练题组一化学平衡的建立1.在一定条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是()A.t1时刻，反应逆向进行B.t2时刻，正反应速率大于逆反应速率C.t3时刻，达到反应进行的限度D.t4时刻，反应处于平衡状态，反应停止答案B解析A.t1时刻，v(正)>v(逆)，反应正向进行，故A错误；B.t2时刻，v(正)>v(逆)，故B正确；C.t3时刻，v(正)>v(逆)，反应没有达到最大限度，即平衡状态，故C错误；D.t4时刻，v(正)＝v(逆)，反应达到平衡状态，但v(正)＝v(逆)≠0，反应没有停止，故D错误。2.在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g)⇌2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()A.Z为0.3mol·L－1 B.Y2为0.4mol·L－1C.X2为0.2mol·L－1 D.Z为0.4mol·L－1答案A3、一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)⇌2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，则下列判断正确的是()A.c1∶c2＝3∶1B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0＜c1＜0.14mol·L－1答案D解析平衡浓度之比为1∶3，转化浓度之比亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，X、Y的转化率相同，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应速率，Z生成表示正反应速率且v生成(Y)∶v生成(Z)应为3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0＜c1＜0.14mol·L－1。4、正误判断(正确打“√”，错误打“×”)。(1)2H2Oeq\o(,\s\up7(电解),\s\do5(点燃))2H2↑＋O2↑为可逆反应。()(2)Pb＋PbO2＋2H2SO4eq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))2PbSO4＋2H2O为可逆反应。()(3)向含有3molH2的容器中通入足量N2，充分反应后会生成2molNH3。()(4)一定条件下反应N2＋3H2⇌2NH3达到平衡时，3v正(H2)＝2v逆(NH3)。()(5)对于NO2(g)＋SO2(g)⇌SO3(g)＋NO(g)反应，当每消耗1molSO3的同时生成1molNO2时，说明反应达到平衡状态。()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×题组二化学平衡状态的判断1、在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳在恒容密闭容器中发生下列反应：Fe2O3(s)＋3CO(g)⇌2Fe(s)＋3CO2(g)，不可用上述反应中某种物理量来说明该反应已达到平衡状态的是()A.CO的生成速率与CO2的生成速率相等B.气体密度不再变化C.CO的质量不变D.体系的压强不再发生变化答案D解析A项，CO的生成速率为逆反应速率，CO2的生成速率为正反应速率，且CO、CO2的化学计量数相等，则v正(CO2)＝v逆(CO)，达到化学平衡；B项，ρ＝eq\f(m,V)，当m(气体)不变时，反应即达到平衡；C项，m(CO)不变，则n(CO)不变，反应达到平衡；D项，该反应是气体体积不变的反应，反应任意时刻，体系的压强均相同，所以压强不变不能作为达到平衡的标志。2、反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0，若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是()A.容器内的温度不再变化B.容器内的压强不再变化C.相同时间内，断开H—H键的数目和形成N—H键的数目比为1∶2D.容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2答案C解析已知反应为放热反应，当容器内的温度不变时，平衡不再移动，达到平衡状态，A项符合题意；反应在恒压条件下进行，反应前后压强均不变，不能判断是否达到平衡状态，B项不符合题意；断开H—H键与形成N—H键为同一反应方向，不能判断反应是否处于平衡状态，C项不符合题意；当浓度为1∶3∶2时，无法证明正逆反应速率相等，即无法判定是否达到平衡状态，D项不符合题意。3、汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))2CO2(g)＋N2(g)ΔH＜0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填序号)。答案②④⑤解析①达到平衡时，v正应保持不变；②由于是放热反应，又是绝热容器，体系温度升高，平衡左移，K减小，当K不变时，温度不变，达到平衡状态；③图中达到平衡时，CO、CO2的改变量不是1∶1；④w(NO)逐渐减小，达到平衡时保持不变；⑤因正反应放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度不再发生变化；⑥ΔH是一个定值，不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态。4、反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH＜0，若在恒压容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是()A.容器内气体的密度不再变化B.容器内压强保持不变C.相同时间内，生成N－H键的数目与断开H－H键的数目相等D.容器内气体的浓度之比c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2答案A解析反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH＜0是气体体积减小的反应，反应在恒压容器中发生，体积可变但气体总质量不变，密度不变说明气体的体积不变，表明反应已达平衡状态，选项A正确；因反应在恒压条件下进行，反应中压强始终不变，故压强不再变化不能表明反应一定已达平衡状态，选项B错误；断开H—H键和生成N—H键均表示正反应，选项C错误；容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2与反应的起始状态有关，不能表明反应一定已达平衡状态，选项D错误。5、在一定温度下，向2L固定容积的密闭容器中通入1molCO2、3molH2，发生反应CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＜0。能说明该反应已达到平衡状态的是()A.混合气体的平均相对分子质量不变B.体系中eq\f(n（CO2）,n（H2）)＝eq\f(1,3)，且保持不变C.混合气体的密度不随时间变化D.单位时间内有nmolH—H键断裂，同时有nmolO—H键生成答案A解析A项，M是变量，当M不变，可以说明反应已达平衡；B项，eq\f(n（CO2）,n（H2）)是不变量，为eq\f(1,3)，不能说明反应是否达平衡；C项，ρ是不变量，不能说明反应是否达平衡；D项，二者均表示v正，不能说明反应是否达平衡。典例三化学平衡的移动1.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＜0②M(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Y，则N的浓度增大答案B解析A.Z为固体，加入适量Z不影响反应①的平衡移动，而反应②与Z无关，故加入Z也不影响反应②的平衡移动，A正确；B.通入稀有气体Ar，由于容器体积不变，故气体浓度不发生改变，反应①的平衡不移动，B错误；C.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，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的浓度增大，D正确。2.在一密闭容器中，反应aA(g)＋bB(s)⇌cC(g)＋dD(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器缩小为原来的一半，当达到新的平衡时，A的浓度是原来的1.6倍，则下列说法正确的是()A.平衡向逆反应方向移动B.a＜c＋dC.物质A的转化率增大D.物质D的浓度减小答案C解析容器缩小为原来的一半，若平衡不移动，则A的浓度应变为原来的2倍，说明平衡正向移动，A的转化率增大。3.(2022·赣州高三期末)室温下，向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反应：C2H5OH＋HBr⇌C2H5Br＋H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是()A.增大C2H5OH浓度，有利于生成C2H5BrB.若反应物均增大至3mol，则两种反应物平衡转化率之比不变C.为缩短反应达到平衡的时间，将起始温度提高至50℃D.加入NaOH，可增大乙醇的物质的量答案C解析A.增大C2H5OH浓度，平衡正向移动，有利于生成C2H5Br，A正确；B.当投料比与化学计量系数之比相等时，各物质的转化率相等，原投料比1∶1等于化学计量系数之比，则C2H5OH和HBr的转化率之比等于1∶1，将反应物均增大至3mol，投料比不变，转化率之比不变，B正确；C.温度升高至50℃，C2H5Br气化，平衡正向移动，反应趋于完全，不再存在平衡，C错误；D.加入NaOH，与HBr反应，平衡逆向移动，乙醇的物质的量增大，D正确。4、正误判断(正确打“√”，错误打“×”)。(1)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变，但化学反应速率改变，化学平衡不一定发生移动。()(2)反应达到平衡状态时，其他条件不变，分离出固体生成物，v正减小。()(3)对于反应：3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g)⇌Si3N4(s)＋12HCl(g)ΔH＜0，其他条件不变，增大Si3N4物质的量，平衡向左移动。()(4)升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v放减小，v吸增大。()(5)对于反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)ΔH＜0，降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大。()(6)化学平衡正向移动，反应物的转化率一定增大。()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×5、对于可逆反应2A(s)＋3B(g)⇌C(g)＋2D(g)ΔH<0，在一定条件下达到平衡。下列有关叙述正确的是()①增加A的量，平衡向正反应方向移动②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小③压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)不变④增大B的浓度，v(正)>v(逆)⑤加入催化剂，B的转化率提高A.①②B.④C.③ D.④⑤答案B解析①A是固体，增加A的量，平衡不移动，故①错误；②升高温度，v(逆)、v(正)均增大，故②错误；③压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)均增大，故③错误；④增大B的浓度，平衡正向移动，v(正)>v(逆)，故④正确；⑤加入催化剂，平衡不移动，B的转化率不变，故⑤错误；正确的只有④，故选B。6、反应NH4HS(s)⇌NH3(g)＋H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况中，不会使平衡发生移动的是()A.温度、容积不变时，通入SO2气体B.移走一部分NH4HS固体C.容器体积不变，充入HCl气体D.保持压强不变，充入氮气答案B解析A项，2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，通入SO2气体使反应正向移动；B项，增减固体的物质的量不影响平衡；C项，NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)，充入HCl气体使反应正向移动；D项保持压强不变，充入氮气，平衡向正反应方向移动。7、室温下，向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反应：C2H5OH＋HBr⇌C2H5Br＋H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是()A.增大C2H5OH浓度，有利于生成C2H5BrB.若反应物均增大至3mol，则两种反应物平衡转化率之比不变C.为缩短反应达到平衡的时间，将起始温度提高至50℃D.加入NaOH，可增大乙醇的物质的量答案C解析增大C2H5OH浓度，平衡正向移动，有利于生成C2H5Br，A正确；当投料比与化学计量系数之比相等时，各物质的转化率相等，原投料比1∶1等于化学计量系数之比，则C2H5OH和HBr的转化率之比等于1∶1，将反应物均增大至3mol，投料比不变，转化率之比不变，B正确；温度升高至50℃，C2H5Br汽化，平衡正向移动，反应趋于完全，不再存在平衡，C错误；加入NaOH，与HBr反应，平衡逆向移动，乙醇的物质的量增大，D正确。题组四化学平衡移动方向、转化率的分析判断1、COCl2(g)⇌CO(g)＋Cl2(g)ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温②恒容通入惰性气体③增加CO浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是()A.①②④ B.①④⑥C.②③⑤ D.③⑤⑥答案B解析该反应为气体体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。2、将等物质的量的N2、H2充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up7(一定条件))2NH3(g)ΔH＜0。当改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是()选项改变条件新平衡与原平衡比较A增大压强N2的浓度一定减小B升高温度N2的转化率减小C充入一定量H2H2的转化率不变，N2的转化率增大D使用适当催化剂NH3的体积分数增大答案B解析A项，正反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，但氮气的浓度仍然比原平衡大，不正确；B项，正反应是放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，氮气的转化率减小，正确；C项，充入一定量的氢气，平衡向正反应方向移动，氮气的转化率增大，而氢气的转化率减小，不正确；D项，催化剂只能改变反应速率而不能改变平衡状态，不正确。3、对于一定条件下的可逆反应：甲：A(g)＋B(g)⇌C(g)ΔH＜0乙：A(s)＋B(g)⇌C(g)ΔH＜0丙：A(g)＋B(g)⇌2C(g)ΔH＞0达到化学平衡后，只改变一种条件，按要求回答下列问题：(1)升温，平衡移动的方向分别为甲________(填“向左”“向右”或“不移动”，下同)；乙________；丙________。此时反应体系的温度均比原来________________(填“高”或“低”)。混合气体的平均相对分子质量变化分别为甲________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；乙________；丙________。(2)加压，使体系体积缩小为原来的eq\f(1,2)①平衡移动的方向分别为甲________(填“向左”“向右”或“不移动”，下同)；乙________；丙________。②设压缩之前压强分别为p甲、p乙、p丙，压缩后压强分别为p′甲、p′乙、p′丙，则p甲与p′甲，p乙与p′乙，p丙与p′丙的关系分别为甲________；乙________；丙________。③混合气体的平均相对分子质量变化分别为甲________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；乙________；丙________。答案(1)向左向左向右高减小减小不变(2)①向右不移动不移动②p甲＜p′甲＜2p甲p′乙＝2p乙p′丙＝2p丙③增大不变不变4、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)PCl5(g)⇌PCl3(g)＋Cl2(g)再充入PCl5(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率________，PCl5(g)的百分含量________。(2)2HI(g)⇌I2(g)＋H2(g)再充入HI(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，HI的分解率________，HI的百分含量________。(3)2NO2(g)⇌N2O4(g)再充入NO2(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率________，NO2(g)的百分含量________。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5、在一定温度下的密闭容器中发生反应：xA(g)＋yB(g)⇌zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.50mol·L－1。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度为0.30mol·L－1。下列有关判断正确的是()A.x＋y<zB.平衡向正反应方向移动C.B的转化率增大D.C的体积分数减小答案D解析容积扩大2倍，若不移动时c(A)＝0.25mol·L－1，但达平衡为0.30mol·L－1>0.25mol·L－1，说明减小压强，平衡向逆反应方向移动，故x＋y>z，B转化率减小，C的体积分数减小，D项正确。高考真题训练：1.(2022·海南卷)某温度下，反应CH2=CH2(g)＋H2O(g)⇌CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是()A.增大压强，v正>v逆，平衡常数增大B.加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大C.恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动D.恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g)，CH2=CH2(g)的平衡转化率增大答案C解析A.该反应是一个气体分子数减少的反应，增大压强可以加快化学反应速率，正反应速率增大的幅度大于逆反应的，故v正>v逆，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，故平衡常数不变，A不正确；B.催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度，B不正确；C.恒容下，充入一定量的H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；D.恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g)，平衡向正反应方向移动，但是CH2=CH2(g)的平衡转化率减小，D不正确。2.(2022·北京卷)某MOFs的多孔材料刚好可将N2O4“固定”，实现了NO2与N2O4分离并制备HNO3，如图所示：已知：2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0，下列说法不正确的是()A.气体温度升高后，不利于N2O4的固定B.N2O4被固定后，平衡正移，有利于NO2的去除C.制备HNO3的原理为：2N2O4＋O2＋2H2O=4HNO3D.每制备0.4molHNO3，转移电子数约为6.02×1022答案D解析A.二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，四氧化二氮的浓度减小，所以气体温度升高后，不利于四氧化二氮的固定，故A正确；B.四氧化二氮被固定后，四氧化二氮的浓度减小，二氧化氮转化为四氧化二氮的平衡向正反应方向移动，二氧化氮的浓度减小，所以四氧化二氮被固定后，有利于二氧化氮的去除，故B正确；C.由题意可知，被固定后的四氧化二氮与氧气和水反应生成硝酸，反应的化学方程式为2N2O4＋O2＋2H2O=4HNO3，故C正确；D.四氧化二氮转化为硝酸时，生成1mol硝酸，反应转移1mol电子，则每制备0.4mol硝酸，转移电子数约为0.4mol×6.02×1023mol－1＝2.408×1023，故D错误。3.(2022·广东卷)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<0B.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的平衡转化率增大答案C解析从图示可以看出，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；由A项分析知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，氢气的平衡转化率不变，故D错误。4.(2022·浙江6月选考)关于反应Cl2(g)＋H2O(l)⇌HClO(aq)＋H＋(aq)＋Cl－(aq)ΔH<0，达到平衡后，下列说法不正确的是()A.升高温度，氯水中的c(HClO)减小B.氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动，c(HClO)增大C.取氯水稀释，eq\f(c（Cl－）,c（HClO）)增大D.取两份氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上述反应存在限度答案D解析HClO受热易分解，而且升高温度，平衡Cl2(g)＋H2O(l)⇌HClO(aq)＋H＋(aq)＋Cl－(aq)ΔH＜0逆向移动，c(HClO)减小，A正确；氯水中加入少量醋酸钠固体，醋酸根离子和氢离子结合生成醋酸分子，氢离子浓度减小，平衡正向移动，c(HClO)增大，B正确；氯水稀释，平衡正向移动，c(HClO)和c(Cl－)同等程度减小，但HClO本身也存在电离平衡HClO⇌H＋＋ClO－，稀释促进了HClO的电离，使c(HClO)另外减少更多，因此eq\f(c（Cl－）,c（HClO）)增大，C正确；氯水中加硝酸银产生白色沉淀，证明溶液中有氯离子，氯水中加淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝，证明生成了碘单质，溶液中有强氧化性的物质，而氯气和次氯酸都有强氧化性，不能证明反应物和生成物共存，即不能证明上述反应存在限度，D错误。5.(2022·全国甲卷节选)TiO2转化为TiCl4的碳氯化反应：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(g)＋2CO(g)ΔH＝－51kJ·mol－1，增大压强，平衡_________________________________________________________移动(填“向左”“向右”或“不移动”)；温度升高，平衡转化率__________(填“变大”“变小”或“不变”)。答案向左变小解析对应碳氯化反应，气体分子数增大，依据勒夏特列原理，增大压强，平衡向气体分子数减少的方向移动，即平衡向左移动；该反应是放热反应，温度升高，平衡向吸热方向移动，即向左移动，则平衡转化率变小。6、(2020·浙江7月选考)一定条件下：2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0。在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是()A.温度0℃、压强50kPaB.温度130℃、压强300kPaC.温度25℃、压强100kPaD.温度130℃、压强50kPa答案D解析测定NO2的相对分子质量时，N2O4越少越好，即使平衡逆向移动。正反应是气体分子数减小的放热反应，要使平衡逆向移动，需减小压强、升高温度，则选D项。7、(2018·全国卷Ⅱ节选改编)CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋247kJ·mol－1，有利于提高CH4平衡转化率的条件是()A.高温低压 B.低温高压C.高温高压 D.低温低压答案A解析根据平衡移动的影响因素，该反应的正反应是一个吸热、气体体积增大的反应，所以高温低压有利于平衡正向移动。8、(2021·北京卷)NO2和N2O4存在平衡：2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0。下列分析正确的是()A.1mol平衡混合气体中含1molN原子B.断裂2molNO2中的共价键所需能量小于断裂1molN2O4中的共价键所需能量C.恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的D.恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅答案B解析平衡混合气体中同时含有NO2和N2O4，无法确定1mol混合气体中含有N原子的物质的量，A项错误；2NO2(g)⇌N2O4(g)为放热反应，即完全断开2molNO2分子中共价键所吸收的热量比完全断开1molN2O4分子中共价键所吸收的热量少，B项正确；恒温时，缩小容积，平衡正向移动，但各物质浓度增大，故气体颜色变深，C项错误；升高温度，平衡向吸热反应方向移动，气体颜色变深，D项错误。9、(2021·辽宁卷)某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应2X(s)⇌Y(s)＋Z(g)，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是()A.升高温度，若c(Z)增大，则ΔH>0B.加入一定量Z，达新平衡后m(Y)减小C.加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后c(Z)增大D.加入一定量氩气，平衡不移动答案C解析升高温度，若c(Z)增大，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应，该反应的ΔH>0，A项正确；加入一定量Z，平衡逆向移动，达到新平衡后m(Y)减小，B项正确；该反应的平衡常数K＝c(Z)，加入等物质的量的Y和Z，温度不变，平衡常数不变，则达新平衡后c(Z)不变，C项错误；加入一定量氩气，各物质浓度不变，平衡不移动，D项正确。10.氢能是一种公认的高热值清洁能源，目前世界各国正致力于将高污染高排放的碳能源过渡成清洁高效低排放的氢能源。(1)我国氢气的主要来源是焦炉气制氢，所制得的氢气含有较多的CO和H2S，中温干法脱硫是用氧化铁将硫元素转化为硫化铁。干法脱硫反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)我国科研人员用木屑水蒸气气化制取氢燃料，在一定条件下，反应器中存在如下反应：ⅰ.CO2(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH1ⅱ.C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH2ⅲ.C(s)＋2H2(g)=CH4(g)ΔH3ⅳ.CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH4ⅴ.CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)ΔH5①ΔH5＝________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3或ΔH4的式子表示)。②研究中CaO的添加量按照CaO中所含的Ca和松木屑所含碳的物质的量比确定，在750℃，控制水蒸气流量为0.1g/(min·g)下，探究催化剂加入量对产气组分和气化性能的影响，结果如表所示：n(Ca)/n(C)气体体积分数碳转化率/%H2COCO2CH4045.5822.7022.377.5461.220.552.9521.7419.115.1456.591.058.6222.3712.605.3161.42由表中数据，eq\f(n（Ca）,n（C）)＝________时最为合理。eq\f(n（Ca）,n（C）)由0到0.5时，H2的体积分数显著增加的原因：_____________________________________________。体系的气化温度不仅对木屑的热解气化反应有影响，而且对CaO吸收CO2的能力以及CaCO3的分解反应也有很大影响。实验过程中，控制eq\f(n（Ca）,n（C）)为1.0，水蒸气流量为0.1g/(min·g)，将气化反应温度从700℃升到850℃，气化温度对产氢率、产气率的影响如表：温度/℃气体体积分数碳转化率/%H2COCO270051.7820.7519.8954.3775058.6222.3712.6061.4280055.6326.0512.7173.4385054.1626.9413.8283.34③从产氢率的角度考虑，最佳操作温度是________。④随着反应的进行，发现CaO的吸收能力逐渐降低，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)Fe2O3＋3H2S=Fe2S3＋3H2O(2)①2ΔH2－ΔH1－ΔH3(或2ΔH4－ΔH3＋ΔH1或ΔH2＋ΔH4－ΔH3)②1.0CaO作为CO2的吸收剂，使产气中CO2分压降低，从而使水煤气变换反应平衡向生成H2的方向移动③750℃④CaO吸收CO2产生的CaCO3附着在CaO的表面，阻止了CaO对CO2的进一步吸收解析(1)根据题干可知，该反应为氧化铁与H2S反应，生成硫化铁和水，反应的化学方程式为：Fe2O3＋3H2S=Fe2S3＋3H2O。(2)①根据盖斯定律ⅴ＝2×ⅱ－ⅰ－ⅲ＝2×ⅳ－ⅲ＋ⅰ＝ⅱ＋ⅳ－ⅲ，则ΔH5＝2ΔH2－ΔH1－ΔH3＝2ΔH4－ΔH3＋ΔH1＝ΔH2＋ΔH4－ΔH3。②根据表格中产氢率，eq\f(n（Ca）,n（C）)＝1.0时最高；eq\f(n（Ca）,n（C）)由0到0.5时，H2的体积分数显著增加的原因是CaO作为CO2的吸收剂，使产气中CO2分压降低，从而使水煤气变换反应平衡向生成H2的方向移动。③根据表格可知750℃时，产氢率最高。④CaO与二氧化碳反应生成碳酸钙，附着在CaO的表面，阻止了CaO对CO2的进一步吸收。11.碳、氮能形成多种氧化物、氢化物。(1)已知：①2NO(g)⇌N2(g)＋O2(g)ΔH1＝－180.5kJ·mol－1②CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)⇌CO2(g)ΔH2＝－283kJ·mol－1则NO与CO反应生成两种无毒气体的热化学方程式为__________________________________________________________________________________________。(2)使用高效催化剂可大大减少汽车尾气排放出的NOx含量，某研究所的科研人员探究了T1℃时等质量的三种催化剂对CO还原NO的催化效果(其他条件相同)，所得结果如图1所示。①如果不考虑催化剂价格，则使用催化剂________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)最好；A、B两状态下，生成CO2的速率大小关系是_______________________。②若容器容积为2L，开始时加入0.5molNO、0.5molCO，在催化剂Ⅰ的作用下达到如图1所示平衡，则反应2NO(g)＋2CO(g)⇌N2(g)＋2CO2(g)在该温度下的平衡常数K＝________。③在图2坐标系中画出使用催化剂Ⅰ(其他条件相同)时，25s时容器内反应的脱氮率(NO转化率)与温度的关系图。答案(1)2CO(g)＋2NO(g)⇌2CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－746.5kJ·mol－1(2)①Ⅰv(A)>v(B)②640③解析(1)NO与CO反应生成两种无毒气体，应为CO2和N2，化学方程式应为2CO(g)＋2NO(g)⇌2CO2(g)＋N2(g)；由已知：①2NO(g)⇌N2(g)＋O2(g)ΔH1＝－180.5kJ·mol－1；②CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)⇌CO2(g)ΔH2＝－283kJ·mol－1；根据盖斯定律可知①＋②×2可得2CO(g)＋2NO(g)⇌2CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－180.5kJ·mol－1＋(－283kJ·mol－1)×2＝－746.5kJ·mol－1。(2)①据图可知相同时间内使用催化剂Ⅰ的反应最先达到