相对于a点，c点温度高，反应速率快；相对于d点，b点压强大，反应速率快，B项错误。
c点温度高于a点温度，c点平衡常数小于a点；b点、d点温度不变，平衡常数不变，C项正确。
相对于a点，c点平衡逆向移动，平均摩尔质量减小；相对于d点，b点压强大，平衡正向移动，平均摩尔质量增大，D项错误。
答案 C
8．O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。
O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。
常温常压下发生反应如下：
反应① O3O2＋[O] ΔH＞0 平衡常数为K1；
反应② [O]＋O32O2 ΔH＜0 平衡常数为K2；
总反应：
2O33O2 ΔH＜0 平衡常数为K。
下列叙述正确的是（ ）
A．降低温度，K减小
B．K＝K1＋K2
C．适当升温，可提高消毒效率
D．压强增大，K2减小
解析 A项，降温，总反应平衡右移，K增大，错误；B项，K1＝
、K2＝
、K＝
＝K1·K2，错误；C项，升温，反应①右移，c（[O]）增大，提高消毒效率，正确；D项，对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，错误。
答案 C
9．已知反应：
2CH3COCH3（l）CH3COCH2COH（CH3）2（l）。
取等量CH3COCH3，分别在0℃和20℃下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（Y－t）如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．b代表0℃下CH3COCH3的Y－t曲线
B．反应进行到20min末，CH3COCH3的
>1
C．升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率
D．从Y＝0到Y＝0.113，CH3COCH2COH（CH3）2的
＝1
解析 本题考查化学平衡，意在考查考生对平衡移动的理解和对图象的识别能力。
温度升高，达到平衡所用的时间缩短，因此b曲线对应的温度为20℃，A选项错误；温度升高，速率加快，B选项速率之比应小于1；由图象可知，达到平衡时b曲线丙酮的转化率较低，C选项错误；在两曲线交点处，两种温度下转化的丙酮量相等，D选项正确。
答案 D
10.在2L恒容密闭容器中充入2molX和1molY，发生反应：
2X（g）＋Y（g）3Z（g） ΔH<0，反应过程持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。
下列推断正确的是（ ）
A．升高温度，平衡常数增大
B．W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率
C．Q点时，Y的转化率最大
D．平衡时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大
解析 A项，分析图象，X的体积分数先减小后增大，减小到最低，这是化学平衡的建立过程，后增大，这是平衡的移动过程，升高温度，体积分数增大，说明升高温度，平衡向左移动，使平衡常数减小，故A错；B项，M点温度高，故反应速率快，B错误；从开始到Q点是正向建立平衡的过程，转化率逐渐增大，从Q到M点升高温度，平衡向左移动，使转化率降低，Q点最大，故C正确；平衡时再充入Z，达到的新平衡与原平衡是等效的，故体积分数相等，D错。
答案 C
11．用氮化硅（Si3N4）陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。
工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：
3SiCl4（g）＋2N2（g）＋6H2（g）
Si3N4（s）＋12HCl（g） ΔH<0
完成下列填空：
（1）在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2L，3min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80g，则H2的平均反应速率为_____________________________________________mol/（L·min）；该反应的平衡常数表达式K＝____________________。
（2）上述反应达到平衡后，下列说法正确的是____。
a．其他条件不变，压强增大，平衡常数K减小
b．其他条件不变，温度升高，平衡常数K减小
c．其他条件不变，增大Si3N4物质的量平衡向左移动
d．其他条件不变，增大HCl物质的量平衡向左移动
（3）一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是______（填选项字母）。
a．3v逆（N2）＝v正（H2）
b．v正（HCl）＝4v正（SiCl4）
c．混合气体密度保持不变
d．c（N2）∶c（H2）∶c（HCl）＝1∶3∶6
（4）若平衡时H2和HCl的物质的量之比为
，保持其他条件不变，降低温度后达到新的平衡时，H2和HCl的物质的量之比________
（填“>”“＝”或“<”）。
解析
（1）反应达到平衡后，Δn（Si3N4）＝
＝0.02mol，故v（H2）＝
＝
＝0.02mol/（L·min）。
（2）平衡常数是温度的函数，与压强无关，故a错误；温度升高，平衡逆向移动，K减小，故b正确；增大固体物质的物质的量，平衡不移动，故c错误；增大n（HCl），平衡逆向移动，K减小，故d正确。
（3）a项，表示v正＝v逆，故正确；b项，均为v正，故错误；c项，由于容器密闭恒容，反应体系中Si3N4为固体，当混合气体的密度不变时，则气体物质总质量不再变化，说明反应已经达到平衡状态，故正确；d项，当各物质的浓度比等于化学计量数之比时，不能表示反应已达到平衡状态，故错误。
（4）温度降低，平衡正向移动，n（H2）减小，n（HCl）增大，故达到新平衡时
<
。
答案
（1）0.02
（2）bd （3）ac （4）<
B组·重点选做题
12.100℃时，若将0.100molN2O4气体放入1L密闭容器中，发生反应N2O4（g）2NO2（g），c（N2O4）随时间的变化如表所示。
回答下列问题：
时间/s
0
20
40
60
80
100
0.100
0.070
0.050
0.040
0.040
0.040
（1）在0～40s时段，化学反应速率v（NO2）为______mol·L－1·s－1；此温度下的化学平衡常数K为__________。
（2）下列能说明该反应达到平衡状态的是________（填选项字母）。
A．2v（N2O4）＝v（NO2）
B．体系的颜色不再改变
C．混合气体的密度不再改变
D．混合气体的压强不再改变
（3）该反应达到平衡后，降温至50℃，c（N2O4）变为0.080mol·L－1，混合气体的颜色变__________（填“深”或“浅”），该反应的正反应为__________反应（填“吸热”或“放热”），判断的理由是__________________________________。
（4）该反应达到平衡后，若只改变一个条件，达到新平衡时，下列能使NO2的体积分数增大的是____（填选项字母）。
A．充入一定量的NO2
B．增大容器的容积
C．分离出一定量的NO2
D．充入一定量的N2
（5）100℃时，若将9.2gNO2和N2O4气体放入1L密闭容器中，某时刻测得容器内气体的平均相对分子质量为50，则此时v正（N2O4）__________v逆（N2O4）（填“＞”“＝”或“＜”）。
解析
（1）在0～40s时段，v（NO2）＝2v（N2O4）＝2×
＝0.0025mol·L－1·s－1。
由表中数据可知，60s时反应达到平衡，平衡时，c（N2O4）＝0.040mol·L－1，c（NO2）＝2×（0.100－0.040）mol·L－1＝0.12mol·L－1，K＝
＝
＝0.36。
（2）A项，没有指明反应速率是“一正一逆”，不能说明反应达到平衡；B项，体系的颜色不再改变，说明c（NO2）的浓度不变，说明反应达到平衡状态；C项，由于混合气体的质量不变，容器的体积不变，故反应无论是否达到平衡，混合气体的密度均不发生变化，不能说明反应达到平衡状态；D项，若反应正向进行，混合气体的总物质的量会增大，若反应逆向进行，混合气体的总物质的量会减小，故混合气体的压强不再改变，说明混合气体的总物质的量不变，说明正、逆反应进行的趋势相同，反应已达到平衡状态。
（3）该反应达到平衡后，降温至50℃，c（N2O4）由0.040mol·L－1变为0.080mol·L－1，说明降温平衡逆向移动，即逆反应为放热反应，正反应为吸热反应，由于平衡逆向移动，故c（NO2）减小，则混合气体的颜色变浅。
（4）充入一定量的NO2，对NO2的体积分数的影响与增大气体压强对NO2的体积分数的影响一致，而增大气体压强，平衡逆向移动，NO2的体积分数减小，A不符合题意；增大容器的容积，气体压强减小，平衡正向移动，NO2的体积分数增大，B符合题意；分离出一定量的NO2，对NO2的体积分数的影响与减小气体压强对NO2的体积分数的影响一致，而减小压强，平衡正向移动，NO2的体积分数增大，C符合题意；充入一定量的N2，各组分的浓度不变，平衡不移动，NO2的体积分数不变，D不符合题意。
（5）某时刻，n（混合气体）＝
＝0.184mol，设n（NO2）＝xmol，n（N2O4）＝ymol，则x＋y＝0.184，46x＋92y＝9.2，将两式联立得：
x＝0.168，y＝0.016，则c（NO2）＝0.168mol·L－1，c（N2O4）＝0.016mol·L－1，Q＝
＝
＝1.764＞K＝0.36，反应逆向进行，v正（N2O4）＜v逆（N2O4）。
答案
（1）0.0025 0.36
（2）BD （3）浅 吸热 降低温度平衡向放热反应方向移动，降低温度c（N2O4）浓度增大，平衡逆向移动（或从NO2浓度变化角度解释也可） （4）BC （5）＜
13．为妥善处理氯甲烷生产企业的副产物CCl4，以减少对其臭氧层的破坏。
化学家研究在催化剂作用下，通过下列反应：
CCl4＋H2CHCl3＋HCl使CCl4转化为重要的化工原料氯仿（CHCl3）。
此反应伴随有副反应，会生成CH2Cl2、CH3Cl和CH4等。
已知CCl4的沸点为77℃，CHCl3的沸点为61.2℃。
（1）在密闭容器中，该反应达到平衡状态后，测得如下数据（假设不考虑副反应）。
①此反应的化学平衡常数表达式为______________________________________________________________________，
在110℃时平衡常数为________。
②实验1中，CCl4的转化率A________50%（填“大于”“小于”或“等于”）。
③实验2中，10h后达到平衡，H2的平均反应速率为________________。
④实验3中，B的值________（填选项字母）。
A．等于50%B．大于50%
C．小于50%D．从本题资料无法判断
（2）120℃时，在相同条件的密闭容器中，分别进行H2的初始浓度为2mol·L－1和4mol·L－1的实验，测得反应消耗CCl4的百分率（x%）和生成物中CHCl3的百分含量（y%）随时间（t）的变化关系如图（图中实线是消耗CCl4的百分率变化曲线，虚线是产物中CHCl3的百分含量变化曲线）。
①在图中的四条线中，表示H2的起始浓度为2mol·L－1的实验消耗CCl4的百分率变化曲线的是________（填选项字母）。
②根据上图曲线，氢气的起始浓度为________mol·L－1时，有利于提高CCl4的平衡转化率和产物中CHCl3的百分含量。
你判断的依据是___________________________________________________。
解析
（1）因为CCl4的沸点为77℃，CHCl3的沸点为61.2℃，所以在110℃或100℃时反应中各物质的状态均为气态，其平衡常数K＝
。
110℃时，由实验2可知反应中各物质的平衡浓度均为0.5mol·L－1，代入表达式计算得平衡常数为1。
实验1和实验2的反应温度相同，所以其平衡常数相同，利用平衡常数相等，可以求出实验1中CCl4的平衡转化率为60%，大于50%。
对于实验3，因温度不同，又不知该反应的热效应，所以无法判断转化率的大小。
（2）由图象可知，氢气的浓度越大反应速率越快，消耗CCl4的百分率变化就越快，相反就比较慢，所以H2的起始浓度为2mol·L－1时，消耗CCl4的百分率变化曲线是c，CCl4的平衡转化率和产物中CHCl3的百分含量均得到提高的是a和b，此时氢气的浓度为
4mol·L－1。
答案
（1）①K＝
1 ②大于
③0.05mol·L－1·h－1 ④D
（2）①c ②4 从图中可见，4mol·L－1的a、b曲线比2mol·L－1的c、d曲线的CCl4的转化率和产物中CHCl3的百分含量的数值都高
14．（2017·浙江温州十校联考）苯乙烷（C8H10）可生产塑料单体苯乙烯（C8H8），其反应原理是C8H10（g）C8H8（g）＋H2（g） ΔH＝＋120kJ·mol－1。
某温度下，将0.40mol苯乙烷充入2L真空密闭容器中发生反应，测定不同时间该容器内气体的物质的量，得到数据如下表：
时间/min
0
10
20
30
40
n（C8H10）/mol
0.40
0.30
0.24
n2
n3
n（C8H8）/mol
0.00
0.10
n1
0.20
0.20
（1）当反应进行到20min时，该段时间内H2的平均反应速率是__________________。
（2）该温度下，该反应的化学平衡常数是______。
（3）若保持其他条件不变，用0.50molH2（g）和0.50molC8H8（g）合成C8H10（g），当有30kJ热量放出时，该反应中H2的转化率是__________。
此时，该合成反应是否达到了平衡状态？
________（填“是”或“否”），且正反应速率__________逆反应速率（填“大于”“小于”或“等于”）。
（4）对于反应C8H10（g）C8H8（g）＋H2（g），下列说法正确的是__________（填选项字母）。
A．恒温恒容条件下C8H10（g）和C8H8（g）生成速率相等能说明该反应达到平衡状态
B．压强增大该反应的平衡常数也增大
C．在恒温恒压条件下，有2molC8H10（g）在容器中完全反应，该反应的反应热为ΔH1，另有4molC8H10（g）在容器中完全反应，该反应的反应热为ΔH2，则ΔH2＝2ΔH1。
解析
（1）将0.40mol苯乙烷充入2L真空密闭容器中发生反应，20min后，剩余0.24mol，减少了0.16mol，则：
C8H10（g）C8H8（g）＋H2（g）
起始量/mol0.4000
变化量/mol0.160.160.16
20min量/mol0.240.160.16
v（H2）＝
＝
＝0.004mol·L－1·min－1。
（2）由表中数据可知，反应进行到30min时达到平衡，则：
C8H10（g）C8H8（g）＋H2（g）
起始量/（mol·L－1） 0.20 0 0
变化量/（mol·L－1） 0.10 0.10 0.10
30min量/（mol·L－1）0.10 0.10 0.10
化学平衡常数K＝
＝0.1。
（3）根据C8H10（g）C8H8（g）＋H2（g） ΔH＝＋120kJ·mol－1，可知C8H8（g）＋H2（g）C8H10（g） ΔH＝－120kJ·mol－1，有30kJ热量放出时，说明消耗H2的物质的量为0.25mol，所以氢气转化率为
×100%＝50%。
由于正、逆反应的平衡常数之积为1，而
（2）中计算的平衡常数为0.1，故
C8H8（g）＋H2（g）C8H10（g）的平衡常数为10。
C8H8（g）＋H2（g）C8H10（g）
起始量/（mol·L－1） 0.25 0.25 0
变化量/（mol·L－1） 0.125 0.125 0.125
某时刻量/（mol·L－1）0.125 0.125 0.125
＝8＜10，故反应未达到平衡状态，反应向正方向进行，正反应速率大于逆反应速率。
（4）恒温恒容条件下C8H10（g）和C8H8（g）生成速率相等，说明正、逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，A正确；平衡常数只与温度有关，压强增大该反应的平衡常数不变，B错误；反应热与热化学方程式的书写有关，与实际参加反应的反应物的量无关，C错误。
答案
（1）0.004mol·L－1·min－1
（2）0.1 （3）50% 否 大于 （4）A
升级会员 