D.使E状态从水平方向到达C状态，从理论上来讲，可选用的条件是从p1突然加压至p2
二、非选择题（本题包括3小题，共40分）
11.（14分）（2013·商丘模拟）在一个容积固定为2L的密闭容器中，发生反应：
aA（g）+bB（g）
pC（g）ΔH=?
反应情况记录如下表：
时间
c（A）/mol·L-1
c（B）/mol·L-1
c（C）/mol·L-1
0min
1
3
0
第2min
0.8
2.6
0.4
第4min
0.4
1.8
1.2
第6min
0.4
1.8
1.2
第8min
0.1
2.0
1.8
第9min
0.05
1.9
0.3
请仔细分析，根据表中数据，回答下列问题：
（1）第2min到第4min内A的平均反应速率v（A）=______mol·L-1·min-1。
（2）由表中数据可知反应在第4min到第6min时处于平衡状态，若在第2min、第6min、第8min时分别改变了某一反应条件，则改变的条件分别可能是：
①第2min_________________或________________；
②第6min_________________；
③第8min_________________。
（3）若从开始到第4min建立平衡时反应放出的热量为235.92kJ，则该反应的ΔH=__________________。
12.（12分）Ⅰ、一定条件下铁可以和CO2发生反应：
Fe（s）+CO2（g）
FeO（s）+CO（g）ΔH>0。
（1）下列措施中能使平衡时c（CO）/c（CO2）增大的是_________（填序号）。
A.升高温度B.增大压强
C.充入一定量氮气D.再加入一些铁粉
（2）反应达到平衡后，若保持容器体积不变时，再通入一定量的CO2，使CO2的浓度成为原来的2倍，则CO2的转化率将_______（填“增大”“减小”或“不变”）。
Ⅱ、在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：
C（s）+H2O（g）
CO（g）+H2（g），试分析和回答下列问题：
（1）可认定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是______（选填序号）。
A．体系的压强不再发生变化
B．v正（CO）=v逆（H2O）
C．生成nmolCO的同时生成nmolH2
D．1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键
（2）若上述化学平衡状态从正反应开始建立，达到平衡后，给平衡体系加压（缩小容积、其他条件不变），则容器内气体的平均相对分子质量将______（填写“不变”“变小”或“变大”）。
13．（14分）（能力挑战题）如图，有甲、乙两容器，甲体积可变压强不变，乙保持体积不变。
向两容器中分别充入1molA、3molB，此时两容器体积均为
500mL，温度为T℃，保持温度不变发生反应：
A（g）＋3B（g）
2C（g）＋D（s）
ΔH<0
（1）下列选项中，能表明甲和乙容器中反应一定达到平衡状态的是_______。
A．混合气体的总质量不随时间改变
B．2v正（C）＝3v逆（B）
C．A、B转化率相等
D．物质D的质量不随时间改变
（2）2min后甲容器中反应达到平衡，测得C的浓度为2mol·L-1，此时容器的体积为________mL，B的转化率α甲（B）为________。
（3）乙容器中反应达到平衡所需要的时间____2min（填“＞”“＜”或“＝”，下同），B的转化率α乙（B）____α甲（B）。
（4）其他条件不变，甲中如果从逆反应方向开始反应建立平衡，要求平衡时C的物质的量与
（2）中平衡时C的物质的量相等，则需要加入C的物质的量n（C）为_________mol，加入D的物质的量n（D）应该满足的条件为_______________。
答案解析
1.【解析】选B。
在可逆反应中实际上存在两个反应，即正反应和逆反应，两个反应中的反应速率之比总是等于其化学计量数之比，所以v（A）∶v（B）∶v（C）＝
v′（A）∶v′（B）∶v′（C）＝1∶2∶3，故A错误，B正确。
当v（A）＝v′（A）或
v′（B）=v（B）时反应达到平衡状态，不会存在v（A）=v（B）＝v′（A）=v′（B），故C错；v′（A）、v′（B）都是逆反应速率，故D错。
2．【解析】选B。
①升高温度，平衡左移，n平（H2）<2n；②增大压强，平衡不移动，当压强变为原来的2倍时，c（H2）即为原来的2倍；③、④体积不变时，2nmolCO和2nmolH2O与原配比是等效的，所以③使c（H2）增大0．5倍，④增大1倍。
3.【解析】选D。
三氧化硫的生成与二氧化硫的消耗均是正向反应，因此两者相等不能说明反应达到平衡状态；由于反应为放热反应，降低温度，正、逆反应速率都降低，但是由于逆反应速率减小的程度比正反应速率减小的程度大，因此平衡正向移动；
由于反应过程中气体物质减小的物质的量等于生成的三氧化硫的一半，因此反应中生成的三氧化硫为0.63mol，反应体系中只有三氧化硫与氯化钡溶液反应，得到硫酸钡沉淀，其质量为0.63mol×233g·mol-1=146.79g；
2SO2+O2
2SO3
初始加入量（mol）x1.1000
转化的物质的量（mol）0.630.3150.63
平衡时的物质的量（mol）x-0.630.7850.63
x=0.7mol
此时二氧化硫的转化率为90％。
4.【解析】选A。
反应开始至a点时v（H2）=1mol·L-1·min-1，A项正确；若曲线Ⅰ对应的条件改变是升温，说明升温时平衡逆向移动，则该反应ΔH<0，B项错误；曲线Ⅱ改变条件后，反应速率增大，平衡正向移动，对应的条件是增大压强，C项错误；T℃时，该反应的化学平衡常数为0.5，D项错误。
5．【解析】选D。
由图a知3min时反应达到平衡，Δc（X）∶Δc（Y）∶Δc（Z）
＝（0.3－0.05）∶（0.4－0.15）∶（0.5－0）＝1∶1∶2，故该反应的化学方程式为X（g）＋Y（g）
2Z（g），Y的转化率＝
×100%＝62．5%，故C错；由图b知T1>T2；温度越高，平衡时c（Z）越大，表明升温有利于反应向正反应方向进行，即正反应为吸热反应，故A错；升温时，v（正）、v（逆）都增大，故B错。
6．【解析】选D。
甲容器中，C为固态，该可逆反应属于气体体积不相等的反应；乙容器中，反应属于等气体分子数的反应，混合气体平均相对分子质量、密度、压强都始终不变，①②⑥错误；各气体组分浓度相等，不能判断反应达到平衡状态，③错误；消耗水与生成氢气是同一反应方向，不能判断反应达到平衡状态，⑦错误。
7．【解析】选C。
恒压时充入稀有气体，相当于对平衡体系减压，平衡向气体体积扩大的方向（正向）移动；若按A、B和C的物质的量之比为4∶2∶4再投料，则与原平衡等效，平衡不发生移动（C选项正确）；当充入A、B、C各1mol时，平衡将向逆反应方向移动；该反应为分解反应，则恒压条件下再加入A时，平衡不发生移动。
【方法技巧】解答等效平衡的常见方法——“放缩法”
（1）适用条件：
“放缩法”解化学平衡题的适用条件是：
研究对象的有关物质的物质的量成倍地增减。
增减倍数可以是整数倍，也可以是分数倍。
（2）解题思路：
当有关物质的物质的量成倍地增减后，先通过假设同倍增减容器的容积来创设一个与起始条件完全相同的情况，从而得到一个与原平衡完全相同的平衡状态，然后把容器的容积恢复成已知条件时的情况。
我们重点分析在容器的容积恢复成已知条件过程中该状态的变化情况（即平衡移动情况）。
8.【解析】选C。
在相同体积和温度的条件下，甲、乙两容器是等效体系，平衡时两容器中各组分的浓度相同；若提高相同的温度，甲、乙两体系平衡移动的情况相同；若向甲中加入一定量的He，平衡不移动；若向甲中加0.1molH2和向乙中加0.1molI2，则使平衡移动的效果相同；而降低甲的温度会使平衡正向移动，c（HI）提高。
9.【解析】选D。
容器容积不变，充入A，A浓度增大，平衡正向移动，但温度不变，K值不变，故A正确；等温等体积下，压强之比等于物质的量之比，利用“三段式法”算出达到平衡状态后容器中气体总物质的量为a+b-
，故压强之比为（a+b）∶（a+b-
），故B正确；2v正（A）=v正（B），即v正（B）=v逆（B），达到平衡状态，故C正确；充入惰性气体，虽然容器内压强增大，但容器容积不变，各组分浓度不变，平衡不移动，故D错。
10.【解析】选D。
A项，由于p2>p1，所以A、C两点的正反应速率的关系为Av（正），E状态，φ（NO2）小于平衡态，反应正向进行，v（正）>v（逆），错误；C项，由于p2>p1，所以v2>v1，时间x>y，错误；D项，p1压强下，E状态为非平衡态，突然加压至p2后，根据曲线可知，反应达到平衡状态，正确。
11.【解析】
（1）v（A）=
=0.2mol·L-1·min-1
（2）①从2min～4min来看，A、B、C的浓度变化量比前2min大，说明反应速率加快了，故2min时改变的条件可能为使用催化剂或升高温度。
②第6min改变条件后，达到第8min时，作为反应物，A的浓度减少而B的浓度增加，可知改变的条件为增加B的浓度。
③从0～2min来看，A、B、C的浓度变化量分别为0.2mol·L-1、0.4mol·L-1、0.4mol·L-1可知a、b、p分别为1、2、2。
从第9min的数据来看，C的浓度大幅度减小，而A、B浓度也减小，且减小量与方程式中化学计量数成正比，可知第8min改变的条件为减小C的浓度。
（3）从开始到第4min消耗A1.2mol，共放出热量235.92kJ，故每消耗1molA放出热量：
=196.6kJ·mol-1，由
（2）的分析可知A的化学计量数为1，故该反应的ΔH=-196.6kJ·mol-1。
答案：
（1）0.2
（2）①使用催化剂升高温度
②增加B的浓度③减小C的浓度
（3）-196.6kJ·mol-1
12.【解题指南】解答该题要注意以下3点：
（1）根据CO与CO2的浓度比值关系得出平衡移动的方向，然后再进行判断。
（2）增大反应物的浓度，反应物的转化率不一定减小；转化率等于转化浓度比起始浓度。
（3）气体的平均相对分子质量
其变化与m总、n总均有关。
【解析】Ⅰ、
（1）使平衡时c（CO）/c（CO2）增大，则需要使平衡向正反应方向移动，CO2的浓度减小，CO的浓度增大，比值增大。
反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，A对；反应前后气体的物质的量不变，增大压强平衡不移动，B错；充入N2对平衡没有影响，C错；铁粉的量的多少对平衡没有影响，D错。
（2）增大CO2的浓度，反应物中只有CO2为气体，且反应前后气体体积相等。
相当于增大压强，平衡不发生移动，CO2的转化率不变。
Ⅱ、
（1）因为在恒压容器中进行，压强一直不变，A错；当v正（CO）=v逆（H2O）时，反应达到平衡，B对；任何时刻生成的CO与H2物质的量都相等，C错；1mol
H—H键断裂说明有1molH2反应，断裂2molH—O键说明有1molH2O反应，反应达到平衡，D对。
（2）原平衡状态中CO、H2的平均相对分子质量为
=15。
加压时平衡逆向移动，H2O（g）（相对分子质量为18）的含量增大，混合气体的平均相对分子质量增大。
答案：
Ⅰ、
（1）A
（2）不变Ⅱ、
（1）B、D
（2）变大
【方法技巧】图像法巧解转化率问题
该题中增大CO2的浓度CO2的转化率如何变化可以利用等效平衡的原理来解释。
过程如下：
假设开始时CO2的物质的量为amol，再次加入CO2的物质的量为amol，容器的体积不变都为VL。
（1）加入amolCO2达到平衡。
（2）在2L容器中加入2amolCO2，则两容器中压强、浓度、温度都相同，CO2的转化率相同，然后将2VL压缩成VL,因为反应前后气体的体积不变，所以平衡不移动，CO2的转化率不变。
13．【解题指南】解答本题时应明确：
（1）甲容器是恒压容器，乙容器是恒容容器，在判断是否达到平衡状态、分析达到平衡的时间时要注意。
（2）在分析等效平衡问题时，要注意反应产物D的状态为固体。
【解析】
（1）反应中有固体D生成，混合气体的总质量或固体的总质量不变时，达到平衡状态，A、D正确；v正（C）∶v正（B）＝2∶3，3v正（C）＝2v正（B）可知，
3v正（C）＝2v正（B）＝2v逆（B）时，反应才平衡，B项错；A与B的投料比等于化学计量数之比时，A、B的转化率始终相等，C项错。
（2）设转化的物质的量为n
A（g）＋3B（g）
2C（g）＋D（s）
初始130
转化n3n2n
2min1－n3－3n2n
反应后总物质的量为1－n＋3－3n＋2n＝4－2n
设反应后的体积为V，则
=2，n=V。
又因为反应条件为等温等压，气体体积之比等于物质的量之比。
则：
＝
求得V＝0.4L，α甲（B）＝
×100%＝40%。
（3）甲在恒压下反应，体积不断缩小，乙和甲相比，乙相当于减小压强，平衡向左移动，反应速率慢，B的转化率小。
（4）欲从逆反应开始建立平衡与从正反应开始建立的平衡互为等效平衡，只要把C、D的量转化为1molA和3molB即可，不难算出需C2mol，D1mol，而D为固体只要其消耗足以建立平衡状态就行。
（2）的平衡状态为
A（g）＋3B（g）
2C（g）＋D（s）
初始1300
转化0.41.20.80.4
2min0.61.80.80.4
所以消耗D为1mol－0.4mol＝0.6mol，n（D）只要大于0.6mol即可。
答案：
（1）A、D
（2）40040%（3）><（4）2
n（D）>0.6mol
【方法技巧】
（1）“并盒法”理解等效平衡：
如图：
恒温恒压下，将反应达到平衡的两个小盒并合为一个大盒，则大盒的体积是小盒的两倍，各组分的物质的量是小盒的2倍，但各组分的百分含量、浓度相等，是等效平衡。
（2）“并盒压缩法”理解“恒温恒容，气体分子数不变反应”的等效平衡：
因为是气体分子数不改变的反应，加压后平衡不移动，故C中各组分的物质的量是A的2倍，但各组分的百分含量不变，是等效平衡。
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