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备战2025 年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义
考点44 等效平衡及其应用
知识精讲
一、等效平衡
二、等效平衡的应用
课后精练
选择题：
20
题
非选择题：
5
题
建议时长：
60
分钟
实际时长： 分钟
一、等效平衡
1．等效平衡的含义
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开
始，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分
数、体积分数等)均相同。
2．等效平衡的判断方法
（1）恒温恒容条件下反应前后体积改变的反应
判断方法：极值等量即等效。
例如：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)
2 mol 1 mol 0
①
0 0 2 mol
②
0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol
③
④
a mol b mol c mol
上述①②③三种配比，按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则SO2均为2 mol，O2均为1
mol，三者建立的平衡状态完全相同。
④中a、b、c 三者的关系满足c＋a＝2，＋b＝1，即与上述平衡等效。
1
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形成等效平衡的特征是：平衡时各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、物质的量(n)、物质的质量(m)、
物质的量浓度(c)、混合气体的平均摩尔质量(
)、混合气体的密度(ρ)、压强(P)等所有物理量完全相同，
即平衡状态完全相同。
（2）恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应
判断方法：极值等比即等效。
例如：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)
2 mol 3 mol
①
0
1 mol 1.5 mol
②
2 mol
③
a mol b mol c mol
按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物，则①②中＝，故互为等效平衡。
③中a、b、c 三者关系满足：＝，即与①②平衡等效。
形成等效平衡的特征是：平衡时各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、混合气体的平均摩尔质量(
)、物质的量浓度(c)、混合气体的密度(ρ)、压强(P)相同，但各气体的物质的量(n)、物质的质量(m)、体积
(V)不同但成比例。
（3）恒温条件下反应前后体积不变的反应
判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学
平衡无影响。
例如：H2(g) ＋ I2(g)
2HI(g)
1 mol 1 mol
①
0
2 mol 2 mol
②
1 mol
③
a mol b mol c mol
①②两种情况下，n(H2)∶n(I2)＝1 1∶，故互为等效平衡。
③中a、b、c 三者关系满足∶＝1 1∶或以a∶b＝1 1∶，c≥0，即与①②平衡等效。
形成等效平衡的特征是：平衡时各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、混合气体的平均摩尔质量(
)
相同，但各气体的物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)、混合气体的密度(ρ)、压强(P)、反应达
到平衡时所需的时间(t)不同但成比例。
3．虚拟“中间态”法构建等效平衡
2
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（1）构建恒温恒容平衡思维模式
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。由增大压强平衡移动
方向分析物质的转化率、百分含量、物质的量浓度、放出或吸收热量的变化情况。
（2）构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)
新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。
4．等效平衡判断“四步曲”
观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数)，判断反应是反应前后气体体积不变的可逆反应还是反应
前后气体体积改变的可逆反应；
挖掘反应条件，是恒温恒容还是恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器；
采用一边倒法，将起始物质按可逆反应化学计量数之比转化成同一边的物质；
联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否为等效平衡。
二、等效平衡的应用
1．可逆反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)的转化率分析
（1）若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。
（2）若只增加A 的量，平衡向右移动，B 转化率增大，A 转化率降低。即：两种或两种以上的反应物达到
平衡时，增加其中一种反应物浓度，其它反应物的转化率提高，而自身转化率降低。
（3）恒温、恒容时，若按原反应物比例同倍数增大A 和B 的量，等效于压缩容器容积(或增大压强)，气体
反应物的转化率与化学计量数有关。
①当m＋n>p＋q 时，A、B 的转化率都增大；
②当m＋n<p＋q 时，A、B 的转化率都减小；
③当m＋n＝p＋q 时，A、B 的转化率都不变 (此时为T、V 一定Δn＝0 时的“量比等效”)；
（4）恒温、恒压时，若按原反应物比例同倍数增大A 和B 的量，达新平衡时，此时为T、P 一定时的“量
3
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比等效”，A、B 的转化率都不变。
2．可逆反应mA(g)
pB(g)＋qC(g)的转化率分析
（1）恒温、恒容时，若增加A 的量
①当m> p＋q 时，A 的转化率增大；
②当m<p＋q 时，A 的转化率减小；
③当m＝p＋q 时，A 的转化率不变 (此时为T、V 一定Δn＝0 时的“量比等效”)；
（2）恒温、恒压时，若增加A 的量，达新平衡时，此时为T、P 一定时的“量比等效”，A、B 的转化率
都不变。
1．在恒容密闭容器中发生反应：4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g)。下列有关叙述正确的是
容积/L
投料
200 ℃时HCl 平衡转化率
400 ℃时HCl 平衡转化率
容器Ⅰ
1
4 mol HCl(g)、1 mol O2(g)
90%
75%
容器Ⅱ
2
x mol HCl(g)、2 mol O2(g)
α1
α2
A．该反应的ΔH > 0
B．400 ℃时，该反应的平衡常数为
C．400 ℃时，若x > 8，则α2 > 75%
D．400 ℃时，向容器Ⅰ平衡体系中再加入1 mol O2(g)和1 mol Cl2(g)，此时υ 正< υ 逆
【答案】B
【详解】A．由题意可知，升高温度HCl 平衡转化率减小，逆向移动，正反应放热，ΔH＜ 0，故A 错误；
B．根据反应列出三段式
，因为体积是1L，
4
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所以平衡常数为K=
，故B 正确；
C．若X=8，则容器Ⅱ中反应和容器I 为等效平衡，若X >8 时，HCl 本身浓度增加，但本身转换率降低，
故C 错误；
D．当向容器I 平衡体系中再加入1molO2(g)和1molCl2(g)时，Q=
，平衡向正反应方
向移动，v (正)> v (逆)，故D 错误；
故选B。
2．700℃时，H2(g)＋CO2(g)
H2O(g)＋CO(g)。该温度下，在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2
和CO2，起始浓度如下表所示。其中甲经2min 达平衡时，v (H2O)为0.025 mol/(L·min)，下列判断不正确的
是( )
起始浓度
甲
乙
丙
C(H2)/mol/L
0.1
0.2
0.2
C(CO2)/mol/L
0.1
0.1
0.2
A．平衡时，乙中CO2的转化率大于50％
B．当反应平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2 倍
C．温度升至800℃，上述反应平衡常数为25/16，则正反应为吸热反应
D．其他条件不变，若起始时向容器乙中充入0.10mol/L H2和0.20 mol/L CO2，到达平衡时c (CO)与乙不
同
【答案】D
【详解】A．根据水蒸气的反应速率，生成水蒸气的物质的量浓度为0.025×2mol·L－1=0.05mol·L－1，则消耗
CO2的物质的量浓度为0.05mol·L－1，推出CO2的转化率为
×100%=50%，乙可以看作是在甲的基础上
再通入H2，增加反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，即大于50%，故A 正确；
B．反应前后气体系数之和相等，因此甲和丙互为等效平衡，即丙中c(CO2)是甲中c(CO2)的2 倍，故B 正
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确；
C．700℃时，
H2（g）＋CO2（g）
H2O（g）＋CO（g）
起始： 0.1 0.1 0 0
变化： 0.05 0.05 0.05 0.05
平衡： 0.05 0.05 0.05 0.05
根据化学平衡常数的定义，K=
=1，温度升高至800℃，此时平衡常数是
>1，说明升高温度
平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应方向是吸热反应，故C 正确；
D．若起始时，通入0.1mol·L－1H2和0.2mol·L－1CO2，转化率相等，因此达到平衡时c(CO)相等，故D 错
误；
故答案选D。
3．可逆反应A(g)+3B(g)
2C(g)，△H=-QkJ/mol 有甲、乙两个容积相同且不变的密闭容器，向甲容器
中加入1 mol A 和3 mol B，在一定条件下达到平衡时放出热量为Q1kJ；在相同的条件下，向乙容器中加入
2 mol C 达到平衡后吸收热量为Q2 kJ；已知Q1=3Q2。下列叙述不正确的是
A．甲中A 的转化率为75％
B．Q1+Q2=Q
C．达到平衡后，再向乙中加入0.25 mol A、0.75 mol B、1.5 mol C，平衡向正反应方向移动
D．乙中的热化学方程式为2C(g)
A(g)+3B(g) ΔH=+Q2 kJ/mol
【答案】D
【分析】由Q1＝3Q2可知△n 甲（A）＝3
n
△
乙（A），则建立如下三段式：
甲 A（g）+3B（g）
2C（g）
起始量（mol） 1 3 0
转化量（mol） x 3x 2x
平衡量（mol） 1-x 3-3x 2x
乙 A（g）+3B（g）
2C（g）
起始量（mol） 0 0 2
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转化量（mol）
x
平衡量（mol）
x 2－
【详解】利用一边倒法可知，1 mol A、3 mol B 与2 mol C 是等效物料，它们在同温同容的条件下建立的平
衡状态完全相同，则1－x＝
，解得x＝0.75，所以α(A)＝
×100%＝75%，故A 正确；
B 项、Q1+Q2＝0.75Q+
Q＝Q，故B 正确；
C 项、利用一边倒法可知，再加入0.25 mol A、0.75 mol B、1.5 mol C 与再加入2 mol C 等效，在恒温恒容
条件下相当于增大压强，平衡向生成C 的方向移动，故C 正确；
D 项、乙中反应掉的C 为
mol＝0.50mol，所给热化学方程式中2 mol C 对应的反应热应为＋
4Q2kJ•mol-1，故D 错误；
故选D。
4．一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2L 恒容绝热
(与外界没有热量交换)密闭容器I、II、III，在I 中充入1molCO 和1molH2O，在II 中充入1molCO2和1mol
H2，在III 中充入2molCO 和2molH2O，700℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是
A．容器I、II 中正反应速率相同
B．容器I、III 中反应的平衡常数相同
C．容器I 中CO 的物质的量比容器II 中的多
D．容器I 中CO 的转化率与容器II 中CO2的转化率之和等于1
【答案】C
【详解】A.容器I 中反应正向进行，反应放热温度升高，容器II 中反应逆向进行，反应吸热温度降低，所
以容器I 中正反应速率大于II 中正反应速率，故A 错误；
B.容器III 反应物是容器I 中的2 倍，容器III 放热多温度高，所以平衡常数不同，故B 错误；
C.容器I 的温度比容器II 高，升高温度平衡逆向移动，容器I 中CO 的物质的量比容器II 中的多，故C 正
确；
D.若容器I、II 在恒温、恒容的条件下进行，为等效平衡，容器I 中CO 的转化率与容器II 中CO2的转化率
之和等于1，但反应在恒容绝热密闭容器中进行，容器I 中温度升高，平衡逆向移动，CO 的转化率减小，
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容器II 中温度降低，平衡正向移动，CO2的转化率减小，则容器I 中CO 的转化率与容器II 中CO2的转化率
之和小于1，故D 错误；
答案选C。
5．一定温度下，在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入SO2(g)和O2(g)，其起始物质的量及SO2的平
衡转化率如下表所示。
甲
乙
丙
丁
密闭容器体积/L
2
2
2
1
起始物质的量
n(SO2)/mol
0.4
0.8
0.8
0.4
n(O2)/mol
0.24
0.24
0.48
0.24
SO2的平衡转化率/%
80
α1
α2
α3
A．甲中反应的平衡常数小于乙
B．该温度下，甲和乙中反应的平衡常数K 均为400
C．SO2的平衡转化率：α1＞α2＝α3
D．容器中SO3的物质的量浓度：丙＞甲＝丁
【答案】B
【详解】试题分析：A、温度一定，平衡常数不变，错误；B、甲中平衡常数K=
=
=400，正确；C、乙和丙中二氧化硫起始量相同，但丙中氧气物质的量大于乙中氧气物质的
量，所以α1<α2，丙和丁中二氧化硫和氧气起始浓度相同，平衡等效，二氧化硫转化率相等，错误；D、丙
和丁平衡等效，三氧化硫浓度相同；丙中二氧化硫和氧气起始浓度是甲中二氧化硫和氧气起始浓度的2
倍，浓度加倍等效于增大压强，所以丙中三氧化硫浓度大于甲中三氧化硫浓度，错误。
考点： 化学平衡常数 等效平衡
6．一定温度下，在三个体积均为1 L 的恒容密闭容器中发生如下反应：A(g)+2B2(g)
C(g)
其中容器Ⅰ中的反应在5 min 时达平衡。
容器编
温
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
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号
度/℃
A(g)
B2(g)
C(g)
C(g)
Ⅰ
500
0.5
1.0
0
0.4
Ⅱ
500
a
b
0.25
0.4
Ⅲ
600
0.25
0.5
0.25
0.35
下列说法不正确的是
A．容器Ⅰ中的反应在前5 min 的平均反应速率v(A)=0.08 mol·L-1·min-1
B．该反应的正反应为放热反应
C．容器Ⅱ中起始时a=0.25，b=0.5
D．若起始时向容器Ⅰ中加入A 0.8 mol、B2 1.6 mol，达到平衡时A 的转化率为80%
【答案】D
【详解】A、达到平衡时n(C)=0.4mol，消耗n(A)=0.4mol，根据化学反应速率的数学表达式，即
v(A)=0.4/(1×5)mol/(L·min)=0.08 mol/(L·min)，故说法正确；B、对比I 和II，最后C 达到平衡物质的量相
等，说明此两个平衡为等效平衡，转化到同一半边，投入量与原平衡投入量相等即可，即a=0.25，b=0.5，
然后对比II 和III，升高温度，C 的物质的量降低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，即正反应方向是
放热反应，故B 说法正确；C、根据B 选项的分析，故C 说法正确；D、先通入0.5molA 和1molB，达到平
衡，此时A 的转化率为80%，再通入0.3molA 和0.6molB，平衡向正反应方向移动，A 的转化率增大，即
大于80%，故D 说法错误。
7．甲、乙、丙三个容器中起始物质及其物质的量如图所示，三个容器最初的容积、温度相同，反应中
甲、丙的容积不变，乙中的压强不变，在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是
A．平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙
B．平衡时N2O4的百分含量：乙>甲=丙
C．平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率一定相同
D．其它条件不变，向平衡后的丙容器中再加入少量N2O4，新平衡后
的值变大
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【答案】B
【详解】A．甲与丙为完全等效平衡，平衡时NO2浓度的相等，乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上
增大压强，增大压强尽管平衡向正反应移动，根据勒夏特列原理平衡移动的结果是NO2浓度还是增大了，
故平衡时容器内c(NO2)的大小顺序为：乙＞甲=丙，故A 错误；
B．甲与丙为完全等效平衡，平衡时N2O4的百分含量相等，乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大
压强，增大压强平衡向正反应移动，平衡时N2O4的百分含量增大，故平衡时N2O4的百分含量：乙＞甲=
丙，故B 正确；
C．甲与丙为完全等效平衡，平衡时甲、丙中N2O4的物质的量相等，但甲从正反应方向开始，丙从逆反应
方向开始，只有转化率刚好为50%时，平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率才会相同，故C 错误；
D．即平衡常数K，K 只与温度有关，温度不变，K 值不变，故D 错误；
答案选B。
8．在相同温度下，在三个大小完全一样的容器中发生反应(保持容器体积不变)：
。开始时投料情况如下：A 中
和
；
中
；
中
，当反应都达到平衡后，下列说法正确的是
A．容器
中
的转化率关系：
B．容器A 放出的热量为
容器中吸收热量为
C．达到平衡后三容器中氨气的体积分数相等
D．容器
中氨气的平衡浓度是容器
中氨气平衡浓度的一半
【答案】A
【详解】A．A、B 容器中为等效平衡，C 为B 的2 倍，相当于加压，平衡向右移动，故α(B)>α(C)，A 正
确；
B．反应为可逆反应，A 中的3mol 氢气和1mol 氮气不可能完全反应，所以放出的热量小于92kJ，同样B
中也不可能完全转化，吸收的能量小于92kJ，B 错误；
C．A、B 容器中为等效平衡，达到平衡后A、B 容器中氨气的体积分数相等，C 中的氨气的体积分数大于
A、B 中，C 错误；
D．A、B 容器中为等效平衡，A 容器中氨气的平衡浓度等于B 容器中氨气的平衡浓度，小于C 容器中氨气
的平衡浓度的一半，D 错误；
故选A。
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9．温度为T 时，在三个起始体积均为1L 的密闭容器中发生反应：
。达到平衡时，下列说法不正确的是
容器编
号
容器类型
起始物质的量/mol
平衡时SO3的物质的量/mol
SO2
O2
SO3
Ⅰ
恒温恒容
2
1
0
1.8
Ⅱ
恒温恒压
2
1
0
a
Ⅲ
绝热恒容
0
0
2
b
A．容器Ⅰ中SO2的转化率小于容器Ⅱ中SO2的转化率
B．容器Ⅰ中放出的热量为177.3kJ
C．平衡时SO3的物质的量：a>1.8，b>1.8
D．容器Ⅱ的平衡常数大于容器Ⅲ中的平衡常数
【答案】D
【详解】A．容器Ⅰ为恒温恒容，容器Ⅱ为恒温恒压，起始量相同，Ⅰ容器中达到平衡状态时气体压强减
小，Ⅱ容器中随反应进行，气体压强保持恒压，相对于I 容器，II 相当于增大压强，平衡正向进行，二氧
化硫转化率增大，所以容器Ⅰ中SO2的转化率小于容器Ⅱ中SO2的转化率，故A 正确；
B．由
ΔH=－197kJ•mol-1可知，生成2molSO3时，放出热量为197kJ，而容器
Ⅰ中达到平衡时，SO3为1.8mol，即放出的热量为197kJ×0.9=177.3kJ，故B 正确；
C．由A 选项分析可知，II 中三氧化硫物质的量a>1.8，Ⅲ中是逆反应达到的平衡状态，且III 为绝热容
器，随反应进行温度降低，相对于容器I，相当于降温，平衡正向进行，b>1.8，故C 正确；
D．容器Ⅱ为恒温恒压，容器Ⅲ为绝热恒容，反应为放热反应，Ⅲ中是逆反应达到的平衡状态，随反应进
行温度降低，平衡正向进行，平衡常数增大，所以容器Ⅱ的平衡常数小于容器Ⅲ中的平衡常数，故D 错
误，
故选D。
10．如图所示，关闭
，向
中各充入
和
，起始
，在相同温度和催化剂的
条件下，两容器中各自发生反应：
；达到平衡时，
，则下列说法
正确的是
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A．达到平衡时，A 中压强比B 中压强小
B．达到平衡时，A 中Y 的转化率为10%
C．达到平衡后，向B 中充入
惰性气体，则B 中平衡向正反应方向移动
D．打开K，一段时间后达到新平衡时，
(连通管中气体体积不计)
【答案】D
【分析】依题意可知，A 是恒压容器，B 是恒容容器。VA从起始aL 到平衡时0.9aL，说明达到平衡时，反
应
消耗
的反应物Y，可列三段式：
，A 和B 容器发生同样的反应，B 中压强降低，导致平
衡向逆反应方向移动。
【详解】A．达到平衡时，A 中压强不变，B 中压强减小，则A 中压强比B 中压强大，A 错误；
B．据分析，达到平衡时，A 中Y 的转化率为
=30%，B 错误；
C．达到平衡后，向B 中充入
惰性气体，由于B 是恒容容器，各反应物浓度不变，则B 中平衡不移
动，C 错误；
D．容器A 和B 在相同温度和催化剂的条件下，打开K，两容器可看作一个恒压容器，一段时间后达到新
平衡时，容器B 中的气体体积也要减少0.1aL，则
(连通管中气体体积不计)，D 正确；
故选D。
11．某温度下在密闭容器中发生如下反应：2M(g)+ N(g)
2E(g)，若开始时只充入2 mol E 气体，达到平
衡时，混合气体的压强比起始增大了20%；若开始时只充入了3 mol M 和1 mol N 的混合气体，达到平衡
时M 的转化率为
A．＜60%
B．＝40%
C．＜40%
D．＞60%
【答案】A
12
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【详解】设E 转化了x mol，列三段式：
，由压强与气体物质
的量成正比，混合气体的物质的量比起始增大了20%，可得：x+
+(2-x)=(1+20%)×2 解得：x=0.8mol，在
相同条件下，起始充入2mol E 达到的平衡与起始充入2mol M 和1mol N 达到的平衡相当，即两者的平衡状
态相同，故若开始时只充入2mol M 和1mol N 的混合气体，达平衡时M 的物质的量为0.8mol，转化的M
的物质的量为2mol-0.8mol=1.2mol，所以达平衡时M 的转化率=
× 100%＝60%，增加反应物M 量，其
本身的转化率减小，所以M 的转化率＜60%，故选A。
12．如图所示，隔板I 固定不动，活塞Ⅱ可自由移动，M、N 两个容器中均发生反应：A(g) + 2B(g)
xC(g)ΔH=-192kJ·mol-1。向M、N 中都通入1molA 和2molB 的混合气体，初始M、N 容积相同，保持温度
不变。下列说法正确的是
A．若x=3，达到平衡后A 的体积分数关系为：φ（M）>φ（N）
B．若x>3，达到平衡后B 的转化率关系为：α（M）>α(N)
C．若x<3，C 的平衡浓度关系为：c（M）>c（N）
D．x 不论为何值，起始时向N 容器中充入任意值的C，平衡后N 容器中A 的浓度均相等
【答案】D
【详解】M 容器是恒温恒容下建立的平衡，N 容器是恒温恒压下建立的平衡，
A．若x=3，由于反应前后气体体积不变，N 容器建立的平衡与恒温恒容下建立的平衡等效，所以达到平衡
后A 的体积分数关系为：φ（M）=φ（N），故A 错误；
B．若x＞3，由于反应后气体体积增大，N 容器建立的平衡相当于恒温恒容下建立的平衡扩大容器体积，
压强减小，平衡正向移动，B 的转化率增大，所以达到平衡后B 的转化率关系为：α（M）＜α（N），故
B 错误；
C．若x＜3，由于反应后气体体积减小，N 容器建立的平衡相当于恒温恒容下建立的平衡缩小容器体积，
压强增大，平衡正向移动，C 的平衡浓度增大，所以C 的平衡浓度关系为：c（M）＜c（N），故C 错
误；
13
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D．恒温恒压下，x 不论为何值，起始时向N 容器中充入任意值的C，一边倒后，A 与B 的物质的量之比都
是1：2，为等效平衡，反应物的浓度相同，即平衡后N 容器中A 的浓度均相等，故D 正确；
答案选D。
13．已知：4CO(g)+2NO2(g)
4CO
⇌
2(g)+N2(g) ΔH＝－1200 kJ·mol−1。在2 L 恒容密闭容器中，按照下表中
甲、乙两种方式进行投料，经过一段时间后达到平衡状态，测得甲中CO 的转化率为50%。下列说法中正
确的是
甲
乙
0.2 mol NO2
0.1 mol NO2
0.4 mol CO
0.2 mol CO
A．放热反应，一定能自发进行
B．该温度下，反应的平衡常数为5
C．达平衡时，NO2的浓度：甲＞乙
D．达平衡时，N2的体积分数：甲＜乙
【答案】C
【详解】A．已知反应为放热反应，ΔH＜0，ΔS＜0，根据反应自发进行的判断依据ΔG=ΔH-TΔS，当低温
时有自发进行的倾向，高温时不利于自发进行，故A 错误；
B．根据甲中CO 的转化率为50% ，二氧化氮和一氧化碳的起始物质的量为0.2mol、0.4mol，容器的体积
为2L，根据
，可以得到二氧化氮和一氧化碳的起始物质的量浓度为0.1mol/L、0.2mol/L，列出三段
式，
该反应的平衡常数
，故B 错误；
C．由三段式可知甲的NO2转化为50%，因甲的平衡相对乙加压，增大压强平衡向正反应方向移动，则乙
的NO2转化为小于50%，则NO2的浓度：甲＞乙，故C 正确；
14
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D．甲的投入量为乙的两倍，甲的平衡相对乙加压，增大压强平衡向正反应方向移动，所以甲N2的体积分
数大于乙N2的体积分数，故D 错误；
答案选C。
14．在一个固定容积的密闭容器中，保持一定温度进行反应:H2(g)+Br2(g)
2HBr(g)，已知加入1 mol H2
和2 mol Br2达到平衡后，生成了a mol HBr。在相同条件下，若起始时加入的H2、Br2、HBr 分别为x
mol、y mol、z mol(均不为0)且平衡时各组分的体积分数都不变，则以下推断中一定正确的是
①x、y、z 应满足的关系为4x+z=2y ②达到平衡时HBr 的物质的量为[(x+y+z)/3]a mol ③达到平衡时HBr
的物质的量为a mol ④x、y、z 应满足的关系为x+y=z
A．①②
B．②③
C．③④
D．①②③
【答案】A
【详解】在容器中充入1molH2和2molBr2达到平衡后生成amolHBr．在相同条件下，若起始时加入H2、
Br2、HBr 分别为xmol、ymol、zmol（均不为0），达到平衡时，各组分百分含量和原平衡相同，则建立的
是等效平衡；由于该反应是气体体积不变的反应，将所有量按照反应转化成H2(g)和Br2（g），只要满足n
（H2）：n（Br2）=1mol：2mol=1：2 即可。①根据极限转化的思想，将zmol 的HBr 极限转化为反应物，
要实现等效平衡的建立，则相当于的投料符合：氢气：x+
=1，溴单质：y+
=2，整理得到：4x+z=2y，
故①正确；②反应两边气体的体积不变，在容器中充入1molH2和2molBr2达到平衡后气体的物质的量还是
3mol，则溴化氢的百分含量为
，加入H2、Br2、HBr 分别为xmol、ymol、zmol（均不为0），达到平衡
时两个平衡中溴化氢的百分含量相等，设达到平衡时HBr 物质的量为X，则
=
，所以X=（
）amol，即达到平衡时HBr 物质的量为（
）amol，故②正确；③根据②的分析可知，达
到平衡时溴化氢的物质的量为：（
）amol，x+y+z 不一定等于3，故③错误；④根据①可知，
4x+z=2y，所以x+y 不一定等于z，故④错误；根据分析可知，正确的为①②，故选A。
15．相同温度下，有体积相同的甲、乙两个容器，甲容器中充入1gN2和1gH2，乙容器中充入2gN2和
2gH2，分别进行合成氨反应。下列叙述中错误的是
A．化学反应速率：乙＞甲
B．平衡后N2的浓度：乙＞甲
C．H2的平衡转化率：乙＞甲
D．平衡混合气体中H2的体积分数：乙＞甲
【答案】D
【分析】在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，且保持体积不变，加入氮气和氢气发生的反应为：
15
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N2+3H2
2NH3，反应是气体体积减小的放热反应，假设开始时乙的容器体积也是甲的两倍(如图所
示)，
，则此时甲与乙是等效平衡。再将乙容器体积压缩至与甲相等(如图中
丙)，在此过程中平衡：N2+3H2
2NH3要向正反应方向移动，由此分析。
【详解】A．因为乙容器中的原料投入量正好是甲的2 倍，乙容器中压强大于甲，反应速率快，故A 不符
合题意；
B．根据分析，平衡后N2+3H2
2NH3要向正反应方向移动，丙中N2、H2、NH3的浓度分别比甲中
N2、H2、NH3浓度大，容器乙中N2的浓度＞容器甲中N2的浓度，故B 不符合题意；
C．根据分析，平衡后N2+3H2
2NH3要向正反应方向移动，H2的平衡转化率：容器乙＞容器甲，
故C 不符合题意；
D．将乙容器的体积压缩至与甲相等(如图中丙)，则在此过程中化学平衡要向正反应方向移动，平衡混合气
体中H2的体积分数：容器甲＞容器乙，故D 符合题意；
答案选D。
16．烟气中的NO 经过O3预处理，再用CaSO3悬浊液吸收去除。预处理时发生反应：NO(g)＋O3(g)
NO(g)＋O2(g)。测得：v 正＝k 正c(NO)·c(O3)，v 逆＝k 逆c(NO2)·c(O2)，k 正、k 逆为速率常数，受温度影响。向
容积均为2L 的甲、乙两个密闭容器中充入一定量的NO 和O3，测得NO 的体积分数随时间的变化如图所
示。下列说法正确的是
A．高温有利于提高容器中NO 的平衡转化率
B．T1时，反应在t min 内的平均速率v(O2)＝
mol·L－1·min－1
C．T1时，NO(g)＋O3(g)
NO2(g)＋O2(g)的k 正＜3k 逆
D．T2时，向2 L 密闭容器中充入0.6 mol NO、0.4 mol O3，到达平衡时c(NO2)小于乙容器中平衡时
c(NO2)
16
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【答案】B
【分析】T2时先达到平衡，“先拐先平数值大”，则T2＞T1，由图示可知，温度越高反应物NO 的体积分
数越大，说明正反应是放热反应；列出反应的三段式，求出氧气浓度的变化量，计算氧气的速率；T1、
t1min 时刻，反应没有达到平衡，且v 正＞v 逆，根据B 可知，将各物质的浓度代入速率公式，求出k 正、k 逆
的关系，根据NO(g)+O3(g)
NO2(g)+O2(g)可知，T2时2L 密闭容器中充入0.6molNO、0.4molO3达到平衡与2L
密闭容器中充入0.4molNO、0.6molO3达到平衡时，生成物的各量相同。
【详解】A． T2时先达到平衡，“先拐先平数值大”，则T2＞T1，由图示可知，温度越高反应物NO 的体
积分数越大，说明正反应是放热反应，所以低温有利于提高容器中NO 的平衡转化率，故A 错误；
B． 设t1时NO 转化浓度为x，
结合图示可知，t1min 时NO 的体积分数为0.1，则
=0.1，解得：x=0.15，则T1时，反应在tmin 内的
平均速率v(O2)=
=
mol•L-1•min-1，故B 正确；
C． T1、t1min 时刻，反应没有达到平衡，且v 正＞v 逆，根据B 可知，t1min
时c(NO)=(0.2-0.15)mol/L=0.05mol/L，c(O3)=0.15mol/L，c(NO2)=c(O2)=0.15mol/L，v 正=k 正×0.05×0.15，v 逆
=k 逆×0.15×0.15，则k 正×0.05×0.15＞k 逆×0.15×0.15，即k 正＞3k 逆，故C 错误；
D．结合NO(g)+O3(g)
NO2(g)+O2(g)可知，T2时2L 密闭容器中充入0.6molNO、0.4molO3与充入
0.4molNO、0.6molO3达到平衡时NO 和O3的变化量相同，则反应产物的量相同，所以达平衡时c(NO2)等于
乙容器中平衡时c(NO2)，故D 错误；
故选B。
17．如图所示，在两个体积均为2L 的密闭容器中分别充入
和
，其中A 容器中活塞
无摩
擦，可自由滑动，
停留在处。在相同温度下，两容器中均发生反应：
，达到平衡后，
中
的转化率为
，下列说法不正确的是
17
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A．
容器反应达到平衡时，
的转化率小于
B．
容器反应达到平衡时，该反应的平衡常数为
C．若开始时只将
容器进行绝热处理，则平衡后
的体积分数：
D．若开始时将
容器的活塞
固定在
处，则平衡后
【答案】D
【详解】A．该反应为体积减小的反应，A 恒压，
恒容，平衡后PA>PB，故B 容器反应达到平衡时，
的转化率小于
，正确；
B．A 容器反应达到平衡时，转化率为30%，
，开始体积为2L，
平衡后体积为
=1.4L，K=
，A 和B 容器温度相同，平衡常数相同，故平衡常数为
，正确；
C．该反应为放热反应，B 容器绝热，所以温度升高，平衡逆向移动，体积分数减小，故平衡后
的体
积分数：
，正确；
D．P 固定在1 处时，平衡后A 和B 中体积分数相等，从1 移到2 的瞬间，氢气的浓度为原来一半，然后平
衡逆向移动，氢气浓度增加，故平衡后
，错误；
故答案选D。
18．一定条件下，向容积均为
的两个恒温密闭容器中通入一定量的一氧化碳和水蒸气，发生反应：
，达平衡后获得数据如下表。下列说法错误的是
容器编
号
起始时各物质的物质的量/mol
达到平衡的时间/min
达到平衡时体系能量的变化
CO
①
1
4
0
0
放出
热量
18
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②
2
8
0
0
放出
热量
A．①中反应达平衡时，CO 的转化率为80％B．平衡时
：①＝②
C．达到平衡的时间：①＞②
D．反应②中，
【答案】B
【详解】A．
，说明消耗1molCO，反应放出41kJ 热
量，容器①达到平衡时放出32.8kJ 热量，则消耗CO 物质的量为
mol=0.8mol，CO 的转化率为
×100%=80%，A 正确；
B．反应前后气体体积不变，反应①②是等效平衡，则容器②消耗CO 物质的量为1.6mol，平衡时：
c(CO)②=
=0.2mol/L，c(CO)①=
=0.1mol/L，即平衡时
：②>①，B 错误；
C．反应①②是等效平衡，容器②中反应物浓度大，反应速率快，达到平衡所需时间短，达到平衡的时
间：①＞②，C 正确；
D．反应前后气体体积不变，反应①②是等效平衡，则容器②消耗CO 物质的量为1.6mol，放出的热量
Q=1.6mol×41kJ/mol=65.6kJ，D 正确；
故选B。
19．在体积均为1.0L 的恒容密闭容器甲、乙中，起始投料量如表，在不同温度下发生反应：CO2(g)+C(s)
2CO(g)。CO 的平衡浓度随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
容器
n(CO2)/mol
n(C)/mol
n(CO)/mol
甲
0.1
0.3
0
乙
0
0
0.4
19
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A．曲线Ⅰ对应的是甲容器
B．a、b 两点所处状态的压强大小关系：9pa＞14pb
C．c 点：CO 的体积分数＞
D．900K 时，若起始向容器乙中加入CO、CO2、C 各1mol，则v(正)＞v(逆)
【答案】C
【详解】A．固体物质不应平衡移动，乙投入0.4mol 一氧化碳相当于投入0.2mol 二氧化碳，所以乙相当于
两个甲容器加压，无论平衡如何移动，乙中一氧化碳浓度一定大于甲，故图中曲线Ⅰ对应的是乙容器，A
错误；
B．甲容器b 处
乙容器a 处
若a、b 两点所处温度相同，压强比等于物质的量之比，pa：pb=（0.12+0.16）：（0.02+0.16）=14:9，即
9pa=14pb，由于b 点温度更高，故a、b 两点所处状态的压强大小关系：9pa<14pb，B 错误；
C．a 点一氧化碳体积分数为
；c 点相当于减压，平衡正向移动，一氧化碳体积分数变大，故
CO 的体积分数＞
，正确；
20
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D．a 点1100K 时的K=
，降温则一氧化碳浓度减小，K 值减小，900K 时K 值小于0.213；若
起始向容器乙中加入CO、CO2、C 各1mol，则Q=
，平衡逆向移动，v(正)<v(逆)，D 错误。
故选C。
20．一定温度下，在3 个体积均为
的恒容密闭容器中发生反应
，相关数据如下表(已知：炭粉足量)。
容器
T/
℃
物质的起始浓度/(
)
物质的平衡浓度
(
)
Ⅰ
1.00
0
0
0.85
Ⅱ
0
1.00
1.00
x
Ⅲ
2.00
0
0
1.60
下列说法错误的是
A．
B．达到平衡所需时间：
C．
D．
℃，该反应的化学平衡常数
【答案】B
【详解】A．对于容器Ⅰ中的反应来说，达到平衡时，
=0.15
，
=0.85
，
=0.85
，代入平衡常数公式，K(
)=
·
/
=0.85×0.85÷0.15=4.82，而在容器Ⅲ中，
在
温度时，达到平衡时的浓度分别为
=0.4
，
=1.6
，
=1.6
，代
入平衡常数公式，K(
)=
·
/
=1.6×1.6÷0.4=6.4，则K(
)大于K(
)，反应向正反应方向
进行，而正反应方向是吸热过程，所以，是升温的过程，温度
，故A 正确；
B．容器Ⅲ温度高，反应的快，达到平衡所需的时间短，容器Ⅰ反应所需要的时间长，故B 错误；
C．在3 个体积均为
的恒容密闭容器中发生反应，Ⅰ和Ⅱ中的反应为等效平衡，可以利用完全转化的
思想来理解，因为Ⅰ和Ⅱ的反应温度相同， 因为氢气和一氧化碳的起始浓度均为1.00
，若完全转
21
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化为水蒸气，则生成水蒸气的浓度为1.00
，Ⅰ和Ⅱ中的起始浓度完全一样，温度一样，容积一样，
所达到的平衡状态一样，所以达到平衡时物质的平衡浓度一样，为0.85，则
,故C 正确；
D．在容器Ⅲ中，在
温度时，达到平衡时的浓度分别为
=0.4
，
=1.6
，
=1.6
，代入平衡常数公式，K(
)=
·
/
=1.6×1.6÷0.4=6.4，D 正确；
故选B；
21．近年来，我国化工技术获得重大突破，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成
甲醇(CH3OH)是其中的一个研究项目。该研究发生的主要反应如下：
Ⅰ．CO 与H2反应合成甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
Ⅱ．CO2与H2反应合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
(1)上述反应符合原子经济性的是反应 (I 或II)。
(2)在某一时刻采取下列措施，能使反应I 的反应速率减小的措施是_______。
A．恒温恒容下，再充入CO
B．升高温度
C．恒温恒容下，向其中充入Ar
D．恒温恒压下，向其中充入Ar
(3)
是大气污染物，同时也是重要的化工原料，可用于制备硫酸。回答下列问题：
在
作用下的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应，催化反应的机理如下。
第一步：
第二步：
第三步：
①写出
催化氧化的热化学方程式 。
②为研究①中
催化氧化的反应(
)，某同学设计了如图三种已装固体
催化剂的密闭容器。
在初始体积与温度相同的条件下，甲、乙、丙中均按
、
投料，达到平衡时，三个容器中
22
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的转化率从大到小的顺序为 (用“甲、乙、丙”表示)。
(4)硝化法既能生产硫酸，也能处理
，主要反应为
。
时，
向恒容密闭容器中加入等物质的量的
和
，达到平衡时NO 和
的物质的量浓度之比为
。
时，该反应的化学平衡常数为 。
时，向某容器中同时充入
、
、
、NO 各1mol，则
此时
(填“>”“<”或“=”)。
【答案】
(1)Ⅰ
(2)D
(3)
丙>甲>乙
(4)9 >
【详解】（1）原子经济性指的是反应物原子全部转移到生成物中，原子利用率是100%，反应I 和II 中符
合原子经济性的是反应I；
（2）A．恒温恒容下，再充入CO 增大了反应物浓度，反应速率加快，故A 错误；
B．升高温度可以加快反应速率，故B 错误；
C．恒温恒容下，向其中充入Ar，各物质浓度均无改变，反应速率不变，故C 错误；
D．恒温恒压下，向其中充入Ar，容器体积扩大，各物质浓度降低，反应速率减慢，故D 正确；
故选D；
（3）①
催化氧化的方程式为
，由盖斯定律，
(2×第一步反应+2×第二步
反应+第三步反应)可得
，则
催化氧化的热化学方程式
；
②对于
正反应为放热反应，则乙温度高于甲，丙恒压，则压强大于甲，
降低温度、增大压强，可使平衡正向移动，增大SO2的转化率，则转化率丙＞甲＞乙；
（4）t℃时，向恒容密闭容器中加入等物质的量的NO2和SO2，设NO2和SO2起始浓度均为1mol/L，NO2
变化量为xmol/L，平衡时NO2的浓度为(1-x)mol/L，NO 浓度为xmol/L，则x：(1-x)=3：1，解得x=0.75，
平衡时NO2、SO2、SO3、NO 浓度依次为0.25mol/L、0.25mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L，t℃时，该反应的
23
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化学平衡常数
；
t℃时，向某容器中同时充入NO2、SO2、SO3、NO 各1mol,
，反应正向
进行，v 正＞v 逆，故答案为：＞。
22．硫及其化合物对人类的生产和生活有着重要的作用。
(1)2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-198kJ·mol-1是制备硫酸的一个重要反应，在容积为VL 的密闭容器中分别
充入2molSO2和1molO2在不同条件下进行反应，反应体系的总压强随时间的变化如图所示。与实验a 相
比，实验b 改变的条件是 。
(2)二氧化硫在一定条件下还可以发生如下反应：SO2(g)+NO2(g)
SO3(g)+NO(g) ΔH=-42kJ·mol-1。在1L 恒
容密闭容器中充入SO2(g)和NO2(g)，所得实验数据如表所示：
实验编号
温
度
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(SO2)
n(NO2)
n(NO)
甲
T1
0.80
0.20
0.18
乙
T2
0.20
0.80
0.16
丙
T2
0.20
0.30
a
①在实验甲中，若2min 时测得反应放出的热量是4.2kJ，则0~2min 内，用SO2(g)表示的平均反应速率
v(SO2)= 。
②在实验丙中，达到平衡时，NO2的转化率为 。
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③由表中数据可推知，T1 T2(填“>”“<”或“=”)，判断的理由是 。
【答案】
(1)升高温度
(2)
40%
该反应放热，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小
【详解】（1）该反应为放热反应，根据图示，实验b 达到平衡用时比实验a 短，平衡时实验b 的总压强比
实验a 大，即相对于实验a，实验b 逆向移动，综上所述，实验b 改变的条件是升高温度。
（2）①反应放出的热量是4.2kJ 时，
，
，则0~2min 内，
。
②反应容器为1L 恒容密闭容器，实验丙与实验乙反应条件相同，根据实验乙数据，用三段式计算
温度
下平衡常数：
同理，实验丙的平衡常数
，解得
，在实验丙中，达
到平衡时，NO2的转化率为
。
③反应容器为1L 恒容密闭容器，根据实验甲的数据，用三段式计算
温度下平衡常数：
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该反应放热，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，由于
，故
。
23．甲醇是一种重要的化工原料，具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO 与H2的混合气体)
转化成甲醇(CH3OH)。
(1)已知一定条件下，发生反应：
该条件下，水煤气(CO 与H2的混合气体)转化成甲醇的热化学方程式是 。
(2)工业上使用水煤气转化成甲醇，CO 的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：
①要使A 点变到B 点除增大压强外还可以 。
A
②、C 两点的平衡转化率相等的原因是 。
C
③
点条件下假设压强为P2千帕，往容器内充入1molCO 与2.5molH2发生反应。平衡时H2的体积分数是
、Kp= 。
(3)工业上也可以用CO2和H2合成甲醇：
。在T℃时，甲、乙、丙三个2L 的恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物，
测得平衡时有关数据如下。
容器
甲
乙
丙
起始反应物投入量
3molH2(g)
1molCO2(g)
1molCH3OH(g)
1molH2O(g)
2molCH3OH(g)
2molH2O(g)
平衡数据
c1
c2
c3
反应的能量变化/kJ
x
y
z
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体系压强/Pa
p1
p2
p3
反应物转化率
a1
a2
a3
①若x=19.2，则α1= 。
②下列说法正确的是 (填选项字母)。
A． 2c2<c3 B． z>2y，x=y C． p3<2p1 D． a1=a2
③若反应
在四种不同情况下的反应速率分别为：
A．
B．
C．
D．
该反应进行由慢到快的顺序为 (填选项字母)。
【答案】
(1)
(2)增大氢气的浓度，或及时移走甲醇 增大压强平衡正向移动转化率增大，升高温度平衡逆向移动转
化率减小，两个条件同时改变影响抵消了 60%或3/5
(3)40% AC C>D>B>A
【详解】（1）已知：
①
②
由盖斯定律可知，①-②得：
；
（2）①AB 点温度相同，B 点CO 转化率大，且反应为气体分子数减小的反应，故要使A 点变到B 点除增
大压强外还可以增大氢气的浓度，或及时移走甲醇，促使反应正向进行；
②反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，结合图可知，相同温度下，P2时CO 转化率更
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大，则P2压强更大；反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，导致CO 转化率降低；则A、C 两点的
平衡转化率相等的原因是增大压强平衡正向移动转化率增大，升高温度平衡逆向移动转化率减小，两个条
件同时改变影响抵消了；
C
③
点条件下假设压强为P2千帕，往容器内充入1molCO 与2.5molH2发生反应。平衡时CO 转化率为0.5，
则反应CO 为0.5mol；
反应后总的物质的量为2.5mol，H2的体积分数是
，Kp=
；
（3）①若x=19.2，由化学方程式可知，
；
A
②．反应
为气体分子数减小的反应，恒容密闭容器中，丙投料
为乙投料的2 倍，丙相当于乙等效平衡的基础上增大压强，促使平衡正向移动，使得甲醇浓度大于乙中浓
度的2 倍，故2c2<c3，正确；
B．结合A 分析可知， 乙丙中投料后反应逆向进行，丙进行程度小于乙进行程度的2 倍，则z<2y；甲乙平
衡为等效平衡，投料后乙逆向进行，甲正向进行，不确定反应的进行程度，不能判断x=y，错误；
C．甲乙平衡为等效平衡，再结合A 分析可知，丙相当于乙等效平衡的基础上增大压强，促使平衡正向移
动，导致p3<2p1，正确；
D．甲乙平衡为等效平衡，投料后乙逆向进行，甲正向进行，不确定反应的进行程度，不能判断，a1=a2，
错误；
故选AC；
A
③．
B．
C．
D．
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按化学计量数和反应速率的关系，则该反应进行由慢到快的顺序为C>D>B>A。
24．完成下列问题
(1)设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一，最近有人制造了一种燃料
电池，一个极通入空气，另一个极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下
能传导O2-，这个电池负极发生的反应是：C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O，正极发生的反应是：
；汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生 (填化学式)堵塞电极的气体通道，有人估
计，完全避免这种副反应至少还需10 年，这正是新一代化学家的历史使命。
(2)某温度下0.1mol/LNa2CO3溶液中，
>2，其原因是(用离子方程式说明)： ，常温
下，pH=5 的H2SO4溶液中由水电离出的H+浓度为c1；pH=5 的Al2(SO4)3溶液中由水电离出的H+浓度为c2，
则
= ；
(3)恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A(g)+B(g)
C(g)；
①若开始时放入1molA 和1molB，到达平衡后，生成amolC，这时A 的物质的量为 mol；
②若开始时放入XmolA、2molB 和1molC，到达平衡后，A 和C 的物质的量分别是Ymol 和3amol，则X=
，Y= 。
【答案】
(1)O2+4e-=2O2- C(碳粒)
(2)CO
+H2O
HCO +OH- 10-4
(3)1-a 2 3-3a
【详解】（1）该燃料电池中，负极上燃料放电，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4e-
=2O2-燃料反应过程中生成固体颗粒而堵塞电极的气体通道，固体颗粒是C，故答案为：O2+4e-=2O2-，C；
（2）碳酸钠是强碱弱酸盐，碳酸根离子水解而钠离子不水解，导致
＞2，水解反应方程式
为：CO
+H2O
HCO +OH-，酸抑制水电离，含有弱根离子的盐促进水电离，酸中氢氧根离子浓度等于
水电离出的氢离子浓度，硫酸铝溶液中氢离子浓度就是水电离出的氢离子浓度，所以硫酸中水电离出的氢
离子浓度=10-9 mol/L，pH=5 的Al2（SO4）3溶液中由水电离出的H+浓度为10-5 mol/L，所以
=10-4，故答
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案为：CO
+H2O
HCO +OH-，10-4；
（3）根据A 和C 之间的关系式知，生成amolC 需要amolA，则平衡时A 的物质的量为（1-a）mol，恒
温、恒压下到达平衡后，C 的物质的量为3amol，根据等效平衡知，向容器中中加入1molC 就相当于向容
器中加入1molA 和1molB，结合①知，开始时，向容器中加入的A、B 的物质的量应该都是3mol，所以
x=2，①中平衡时B 的物质的量是（1-a）mol，则②平衡时B 的物质的量是①中的3 倍，所以Y=3-3a，故
答案为：1-a，2，3-3a．
25．硫酸是基础化工的重要产品，硫酸的消费量可作为衡量一个国家工业发展水平的标志。生产硫酸的主
要反应为：
。
(1)该反应的催化剂为
，其催化反应过程为：
、
。则在相同温度下
的平衡常数
(以
含
、
的代数式表示)。
加快反应速率的原因是 。
(2)
催化氧化生成
。某温度下，将
和
按物质
的量之比2：1 置于10L 恒容密闭容器中反应，
的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如下图所示。
根据图示回答下列问题：
①若起始时充入
和
，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa，则该反应的平衡常数等
于 L/mol。
②改在容器中加入
、
和
，保持温度不变反应达平衡后，体系总压强也为
0.10MPa，则b= mol，反应开始时
。反应中吸收或释放的热量为 kJ。
③平衡状态由A 变到B 时，平衡常数
(填“>”、“＜”或“=”)。
(3)工业上可以用NaOH 溶液或氨水吸收过量的
，分别生成
、
，其水溶液均呈酸性。
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相同条件下，同浓度的两种酸式盐的水溶液中
较小的是 (填化学式)，用文字和化学用语解
释原因 。
【答案】
(1)
降低反应的活化能，活化分子百分数增大，有效碰撞几率提高
(2)800 1.0 > 0.3Q =
(3)
相同条件下，
溶液中
水解，
较大，对
抑制更大
【详解】（1）已知①
；②
，2
+2
①
②可得
，平衡常数
，该反应的催化剂为
，
加快反应速率的
原因是降低反应的活化能，活化分子百分数增大，有效碰撞几率提高。
（2）①根据已知条件列出“三段式”
则该反应的平衡常数K=
=800；
②改在容器中加入
、
和
，保持温度不变反应达平衡后，体系总压强也为
0.10MPa，说明两次情况是等效平衡，则1.0mol+bmol=2mol，b=1.0mol，此时Qc=
，平
衡向右进行，
>
，平衡状态相同，所以平衡时SO2的物质的量也为0.4mol，则SO2的转化量为
0.6mol，由
可知，反应中释放的热量为
kJ=0.3Q kJ；
③平衡状态由A 变到B 时，温度不变，平衡常数
=
。
（3）相同条件下，溶液中水解，较大，对抑制更大，则同浓度的两种酸式盐的水溶液中较小的是。
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