民立中学
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2023年2月17日发(作者：)一、选择题
1．在一定温度下，将
CO
和水蒸气分别为
1mol
、
3mol
，在密闭容器中反应：
CO+H
2
O(g)
⇌
CO
2
+H
2，达到平衡后测得
CO
2为
0.75mol
，再通入
6mol
水蒸气，达到新的
平衡后，
CO
2和
H
2的物质的量之和可能为
A
．
1.2mol
B
．
1.8mol
C
．
2.0mol
D
．
2.5mol
答案：
B
【详解】
在一定温度下，将
CO
和水蒸气分别为
1mol
、
3mol
，在密闭容器中反应：
CO+H
2
O(g)
⇌
CO
2
+H
2，达到平衡后测得
CO
2为
0.75mol
，则
CO
2和
H
2的物质的量之和为
1.5mol
，再通入
6mol
水蒸气，平衡正向移动，
CO
2和
H
2的物质的量之和大于
1.5mol
，但
由于反应可逆，
CO
不可能完全转化为
CO
2，所以达到新的平衡后，
CO
2和
H
2的物质的量
之和小于
2mol
，故选
B
。
2．在某容积一定的密闭容器中，有下列的可逆反应：
A(g)+B(g)⇌xC(g)
，有图
Ⅰ
所示的反
应曲线，试判断对图
Ⅱ
的说法中正确的是
A
．
P3
>P
4，
y
轴表示
B
的转化率
B
．
P3
4， y 轴表示 B 的体积分数 C ． P3 >P 4， y 轴表示混合气体的密度 D ． P3 4， y 轴表示混合气体的平均摩尔质量 答案： A 解析：由图 Ⅰ 可知，压强为 P 2时，温度 T 1先到达平衡，故温度 T 1 >T 2，且温度越高，平衡 时 C 的体积分数越低，故升高温度平衡向逆反应移动，正反应为放热反应；温度为 T 1时， 压强 P 2先到达平衡，故压强 P 2 >P 1，且压强越大，平衡时 C 的质量分数越高，故增大压强 平衡向正反应移动，正反应为体积减小的反应，故 x=1 ，据此分析。 【详解】 A ．由图 (Ⅱ) 知：因随着温度升高 y 降低，故 y 降低的方向必为压强减小的方向，所以， P 3 >P 4，随着温度的升高，平衡将向左移动， B 的转化率降低；随着压强的减小， B 物质的 转化率减小，故 A 正确； B ． P 3 4，增大压强，在相同温度下平衡向正反应移动， B 的体积分数减小。温度升高平 衡向逆反应移动， B 的体积分数增大，图象与实际不符，故 B 错误； C ．密度 = 质量 ÷ 体积，混合气体的质量和体积都不变，密度不变，故 C 错误； D ． P 3 4，增大压强，平衡向正反应移动，混合气体总的物质的量减小，混合气体的总质 量不变，平均摩尔质量增大。温度升高平衡向逆反应移动，混合气体总的物质的量增大， 平均相对分子质量减小，图象与实际不相符，故 D 错误； 故选： A 。 3．某温度下，向 2L 恒容密闭容器中充入 1 . 0molA 和 1 . 0molB ，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见下表，下 列说法正确的是 t / s 05152535 n ( A )/ mol1 . 00 . 850 . 810 . 800 . 80 A ．相同温度下，若起始时间向容器中充入 0 . 20molA 、 0 . 20molB 和 1 . 0molC ，则反应达到 平衡前 v (正) v (逆) B ．反应在前 5s 的平均速率 v ( A )= 0 . 03mol · L-1· s-1 C ．保持其他条件不变，升高温度，平衡时 c ( A )= 0 . 41mol · L-1，则反应的ΔH>0 D ．相同温度下，起始时向容中充入 2 . 0molC 达到平衡时， C 的转化率大于 80 % 答案： A 【详解】 平衡时 A 的物质的量为 0 . 80mol ，浓度是 0 . 4mol / L ，则 A+BC (/)0.50.50 (/)0.10.10.1 (/)0.40.40.1 molL molL molL 始 变 平 K = 0.1 0.40.4 = 0 . 625 A ．相同温度下，起始时向容器中充入 0 . 20molA 、 0 . 20molB 和 1 . 0molC ， Qc = 0.5 0.1.01 = 50 ＞ K ，反应逆向进行，反应达到平衡前 v (正) v (逆)，故 A 正确； B ．反应在前 5s 的平均速率 v ( A )= 1.00.85 25 molmol Ls = 0 . 015mol • L-1• s-1，故 B 错误； C ．保持其他条件不变，升高温度，平衡时 c ( A )= 0 . 41mol · L-1， A 物质的量为 0 . 41mol / L × 2L = 0 . 82mol ＞ 0 . 80mol ，说明升温平衡逆向进行，正反应是放热反应，则反应 的Δ H ＜ 0 ，故 C 错误； D ．相同温度下，起始时向容器中充入 2 . 0molC ，相当于起始时 A 和 B 均是 2mol ，达到 平衡时， C 的物质的量大于 0 . 4mol ，参加反应的 C 的物质的量小于 1 . 6mol ， C 的转化率小 于 80 %，故 D 错误； 故选 A 。 4．下列说法正确的是 A ．在给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况，理想的催化剂可以大幅度提 高目标产物在最终产物中的比率。 B ．光辐照不可以改变化学反应速率 C ．有些反应速率极高，温度对其反应速率几乎没有什么影响时，反映了其活化能非常高 D ．在工业上合成氨的反应中，通过催化剂来提高该反应的平衡转化率 答案： A 【详解】 A ．催化剂对特定的反应有催化作用，在给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的 情况，因为催化剂的选择性，理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比 率， A 正确； B ．光辐照提供了光能，可以改变化学反应速率， B 错误； C ．有些反应速率极高，温度对其反应速率几乎没有什么影响时，则反应极易发生，反映 了其活化能非常低， C 错误； D ．催化剂能影响反应速率、但不能改变平衡，催化剂不能提高合成氨的平衡转化率， D 错误； 答案选 A 。 5．在淀粉 KI 溶液中存在下列平衡： I 2 (aq) ＋ I-(aq) ⇌ I- 3 (aq) 。测得不同温度下该反应的平衡 常数 K 如表所示： t/ ℃ 515253550 K1100 下列说法正确的是 A ．反应 I2 (aq) ＋ I-(aq) ⇌ I- 3 (aq) 的Δ H>0 B ．其他条件不变，升高温度，溶液中 c(I- 3 ) 增大 C ． 50 ℃时，该反应达到平衡状态， c(I- 3 )=4c(I 2 ) ，则 c(I-)=0.01mol/L D ． 25 ℃时，向溶液中加入少量 KI 固体，平衡常数 K 小于 689 答案： C 【详解】 A ．根据题中提供的数据可知温度升高，平衡常数减小，则平衡向逆反应方向移动，逆反 应为吸热反应，故正反应为放热反应， ΔH<0 ， A 错误； B ．其他条件不变，升高温度，平衡向逆反应方向移动，溶液中 c(I 3 －) 减小， B 错误； C ． 50℃ 时，该反应达到平衡状态， c(I- 3 )=4c(I 2 ) ，根据方程式可知该反应的平衡常数表达 式为 K ＝ 2 2 3 2 I 4 4cI 00 III 4 II c ccccc ，则 c(I-)=0.01mol/L ， C 正确； D ．平衡常数只与温度有关， 25 ℃时，向溶液中加入少量 KI 固体，虽然平衡向正方向移 动，但平衡常数不变， D 错误； 答案选 C 。 6．一定温度下，在三个体积均为 1.0L 的恒容密闭容器中发生反应： 2CH 3 OH(g) ⇌ CH 3 OCH 3 (g)+H 2 O(g) 容器编号温度 ( ℃ ) 起始物质的量 (mol) 平衡物质的量 (mol) CH 3 OH(g)CH 3 OCH 3 (g)H 2 O(g) Ⅰ 3870.200.080.08 Ⅱ 3870.40 Ⅲ 2070.200.090.09 下列说法正确的是 A ．该反应的正反应为吸热反应 B ．达到平衡时，容器Ⅰ中的 CH3 OH 体积分数比容器Ⅱ中的小 C ．容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长 D ．若起始时向容器Ⅰ中充入 CH3 OH0.15mol 、 CH 3 OCH 3 0.15mol 和 H 2 O0.10mol ，则反 应将向正反应方向进行 答案： D 【详解】 A ．根据实验 I 、 III 可知：在其它条件不变时，升高温度，化学平衡逆向移动，该反应的逆 反应为吸热反应，因此反应的正反应为放热反应， A 错误； B ．该反应是反应前后气体体积不变的反应，对于容器 II ，相当于在容器 I 反应达到平衡后 又加入了 0.20mol 的 CH 3 OH(g) ，即增大了体系的压强，化学平衡不移动，因此容器Ⅰ、 容器Ⅱ中的 CH 3 OH 体积分数相同， B 错误； C ．在其它条件不变时，升高温度，化学反应速率加快，达到平衡所需时间缩短，因此反 应达到平衡所需时间：容器Ⅰ＜容器Ⅲ， C 错误； D ．对于容器 I ，化学平衡常数 K= 2 0.08?0.08 4 (0.20-0.08?2) ；若起始时向容器Ⅰ中充入 CH 3 OH 0.15mol 、 CH 3 OCH 3 0.15mol 和 H 2 O0.10mol ，则此时的浓度商 Q c = 2 0.15?0.102 = 3 0.15 ＜ 4 ， 说明反应未达到平衡，反应正向进行， D 正确； 故合理选项是 D 。 7．N A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A ． 1.0L1.0mo1·L-1的 NaAlO 2水溶液中含有的氧原子数为 2N A B ． 235g 核素235 92 U 发生裂变反应：235 92 U +1 0 n裂变90 38 Sr +136 54 Xe+101 0 n ，净产生的 中子 (1 0 n) 数为 10N A C ．过氧化钠与水反应时，生成 0.1mol 氧气转移的电子数为 0.2NA D ．密闭容器中 2molNO 与 1molO2充分反应，产物的分子数为 2N A 答案： C 【详解】 A ．在溶液中不仅溶质中含有 O 原子，溶剂 H 2 O 中也含有大量 O 原子，因此不能计算溶液 中含有的 O 原子数目， A 错误； B ． 235g 核素235 92 U 的物质的量是 1mol ，根据核反应可知： 1mol235 92 U 发生反应会消耗 1 mol 中子，反应后产生 10mol 中子，因此净产生的中子 (1 0 n) 数为 9N A， B 错误； C ．过氧化钠与水反应方程式为： 2Na 2 O 2 +2H 2 O=4NaOH+O 2 ↑ ，在该反应中每有 2mol Na 2 O 2反应，产生 1molO 2，转移 2mol 电子，则生成 0.1mol 氧气转移的电子数为 0.2N A， C 正确； D ．密闭容器中 2molNO 与 1molO 2充分反应，会产生 2molNO 2， NO 2中有一部分发生 反应产生 N 2 O 4，该反应是可逆反应，故最终容器内气体的物质的量小于 2mol ，则气体产 物的分子数小于 2N A， D 错误； 故合理选项是 C 。 8．将 2molA 和 2molB 气体加入体积为 1L 的密闭容器中，发生反应 2A(g)+B(g)=2C(g) ， 若经 2s 后测得 C 的浓度为 0.6mol • L﹣1，现有下列几种说法，其中正确的是 ① 用物质 A 表示的反应平均速率为 0.3mol • L﹣1• s﹣1 ② 用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6mol • L﹣1• s﹣1 ③2s 时物质 A 的转化率为 30% ④2s 时物质 B 的浓度为 0.7mol • L﹣1 A ． ①③ B ． ①④ C ． ②③ D ． ③④ 答案： A 【详解】 经 2 秒后测得 C 的浓度为 0.6mol • L﹣1，则 2s 内生成的 n(C)=0.6mol/L × 1L=0.6mol ， 2s 内 v(C)= c t = 0.6 2 mol/(L • s)=0.3mol/(L • s) ， 2AgBg2Cg mol220 mol0.60.30.6 2mol1.41.70.6s 起始量（） 转化量（） 后（） ①相同时间内，不同物质的化学反应速率之比等于其计量数之比，则相同时间内 v(A)=v(C)=0.3mol/(L • s) ，故①正确； ②相同时间内，不同物质的化学反应速率之比等于其计量数之比，则相同时间内 v(B)= 1 2 v(C)= 1 2 × 0.3mol/(L • s)=0.15mol/(L • s) ，故②错误； ③ 2s 时物质 A 的转化率 = 转化量 起始量 × 100%= 0.61 21 mo mo × 100%=30% ，故③正确； ④ 2s 时物质 n(B)=1.7mol ，此时 c(B)= n V = 1.7mol 1L =1.7mol/L ，故④错误； 故选： A 。 9．下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A ．高压比常压有利于 SO2合成 SO 3的反应 B ．氯水在光照条件下颜色变浅，最终变为无色 C ．红棕色的 NO2，加压后颜色先变深后变浅，但比原来要深 D ．恒温恒容下，在合成氨平衡体系中充入 He ，使压强增大，则平衡正向移动， NH3增多 答案： D 【详解】 A ． SO 2合成 SO 3是气体物质的量减少的反应，增大压强，平衡正向移动，能用平衡移动原 理解释，故 A 不选； B ．氯水中存在平衡： Cl 2 +H 2 OHCl+HClO ，光照条件下 HClO 分解，平衡正向移动，氯 气的浓度减小，溶液的颜色变浅，最终变为无色，能用平衡移动原理解释，故 B 不选； C ．红棕色的 NO 2体系中存在平衡： 2NO 2 N 2 O 4，加压时各物质的浓度都增大，平衡正 向移动， NO 2的浓度减小，但比原平衡时的浓度要大，所以颜色先变深后变浅，但比原来 要深，能用平衡移动原理解释，故 C 不选； D ．恒温恒容下，在合成氨平衡体系中充入 He ，参加反应的各物质的浓度不变，平衡不移 动，不能用平衡移动原理解释，故 D 选； 答案选 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) ，反 应过程持续升高温度，测得 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 ． Q 点时， Y 的转化率最大 B ．升高温度，平衡逆向移动，逆反应速率增大，正反应速率减小 C ． W 点 X 的正反应速率等于 M 点 X 的正反应速率 D ．平衡时充入 Z ，达到新平衡时 Z 的体积分数增大 答案： A 【详解】 A ． Q 点时， X 的体积分数最小， Y 的体积分数最小，因此 Y 的转化率最大，故 A 正确； B ．升高温度，正逆反应速率均增大，平衡逆向移动，故 B 错误； C ． W 点和 M 点， X 的体积分数相等，但 M 点温度大于 W 点温度，因此 W 点 X 的正反应 速率小于 M 点 X 的正反应速率，故 C 错误； D ．平衡时充入 Z ，可以理解为再另外一个容器中加入 Z ，达到平衡时，与原容器是等效 的，再压入到一个容器中，平衡不移动，因此达到新平衡时 Z 的体积分数不变，故 D 错 误。 综上所述，答案为 A 。 11．在一定温度下，可逆反应 A(g)+3B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡的标志是 A ． B 的消耗速率与 C 的生成速率相等 B ． A 、 B 、 C 的浓度不再发生变化 C ． A 、 B 、 C 的分子数之比为 1 ∶ 3 ∶ 2 D ．单位时间内生成 nmolA ，同时生成 3n molB 答案： B 【详解】 A ．由于 C 和 B 的化学计量数不相等，二者速率相等，说明同一物种的正逆反应速率不相 等，没有达到平衡状态， A 与题意不符； B ．各组分的浓度不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态， B 符合题意； C ．各组分的分子数之比为 1 ： 3 ： 2 ，无法判断各组分浓度是否不变，无法判断正逆反应速 率是否相等， C 与题意不符； D ．单位时间内生成 nmolA ，同时生成 3nmolB ，表示的都是逆反应速率，无法判断正逆 反应速率是否相等， D 与题意不符； 答案为 B 。 12．T ℃时，在甲、乙、丙三个容积均为 2L 的密闭容器中发生反应： 2SO 2（ g ） +O 2（ g ） 2SO 3（ g ） 5min 时甲达到平衡，其起始量及 SO 2的平衡转化率如表，下列叙述不正确 的是 容器甲乙丙 起始量 n （ SO 2） 0.40.80.8 n （ O 2） 0.240.240.48 SO 2的平衡转化率 80%a 1 a 2 A ． 0—5min 内，甲中 SO2的反应速率为 0.032mol⋅L−1⋅min−1 B ． T ℃时，该反应的平衡常数 K=400 C ．平衡时， SO2的转化率： a 1 <80% 2 D ．平衡时，丙中气体平均相对分子质量与甲中相同 答案： D 【详解】 A . 0 ∼ 5min 内， 223 2SOg+Og2SOg mol0.40.240 mol0.320.160.32 mol0.080.080.32 起始 转化 平衡 甲中 SO 2的反应速率 v= 0.32mol 2L5min =0.032mol ⋅ L−1⋅ min−1，故 A 正确； B .根据 223 2SOg+Og2SOg mol0.40.240 mol0.320.160.32 mol0.080.080.32 起始 转化 平衡 所以该温度下，平衡常数值 K= 2 2 0.32 2 0.080.08 22 =400 ，故 B 正确； C .由甲、乙可知，氧气的浓度相同，二氧化硫的浓度增大会促进氧气的转化，二氧化硫 转化率减小；由乙、丙可知二氧化硫浓度相同，氧气浓度增大二氧化硫转化率增大，则平 衡时， SO 2的转化率： α 1 <80%<α 2，故 C 正确； D .体积相同，丙中的起始浓度为甲的 2 倍，但由于该反应是气体体积改变的反应，体积 不变增加浓度，压强增大，平衡正向移动，则丙中转化率增大，丙中反应前后气体质量不 变，气体物质的量不同，平衡时，丙中气体平均相对分子质量与甲不相同，故 D 错误； 故选 D 。 13．某密闭容器中发生如下反应：2XgYgZgΔH0 如图表示该反应的速率 v 随时间t 变化的关系图， 2 t 、 3 t 、 5 t 时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质 的用量 。 则下列说法中不正确的是 A ． 3 t时降低了压强 B ． 5 t 时提高了温度 C ． 12 tt时该反应的平衡常数小于 6 t时反应的平衡常数 D ． 6 t 时刻后反应物的转化率最低 答案： C 【详解】 A ．2XgYgZgΔH0 ，说明是一个体积系数和减小、正反应放热的可逆反 应； t 2时正逆反应速率等倍数增大，一定是加入了催化剂， t 3时正逆反应速率均减小，但平 衡逆向移动，说明是减小了压强所致， A 正确； B ． t 5时逆向移动，正逆反应速率均增大，应该是升温所致， B 正确； C ．由于过程中有升温情况，而升温使平衡左移，平衡常数减小，因此 12 tt 时该反应的平 衡常数大于 6 t 时反应的平衡常数， C 错误； D ． t 2 -t 3为使用催化剂，平衡不移动，转化率不变， t 3 -t 4为减小压强，平衡左移，转化率减 小， t 5 -t 6为升高温度，平衡左移，转化率减小，因此整个过程中， t 6时刻后反应物的转化率 最低， D 正确； 答案选 C 。 14．不同温度下反应 CO(g) ＋ N 2 O(g)CO 2 (g) ＋ N 2 (g) 达到平衡时各物理量变化如图所示。 其中 y 表示 N 2 O 的平衡转化率， z 表示反应开始时 CO 的物质的量与 N 2 O 的物质的量之 比。下列说法错误的是 A ．该反应的△ H<0 B ． z2 <3 C ． T1 K 下，该反应的平衡常数 K=0 . 2 D ．断裂 1molN≡N 键的同时断裂 2molC=O 键，说明该反应达到了平衡状态 答案： D 【详解】 A ．升温， N 2 O 的平衡转化率变小，平衡左移，则该反应的△ H<0 ， A 正确； B ． z 表示反应开始时 CO 的物质的量与 N 2 O 的物质的量之比， z 越小， CO 的含量越低， N 2 O 的转化率越低，所以 z 2 <3 ， B 正确； C ． T 1 K 下， z=3 时，令 CO 为 3mol/L ，则 N 2 O 为 1mol/L ， N 2 O 的平衡转化率为 50% ，则 该反应的平衡常数 20.5 0.2 2.50.5 K ， C 正确； D ．只有断裂 1molN≡N 的同时生成 2molC=O 键才能说明该反应达到了平衡状态，断裂 1 molN≡N 键的同时断裂 2molC=O 键，指的都是逆反应速率，不能说明该反应达到了平衡 状态， D 不正确； 答案选 D 。 15．一定温度下，将 2molA 和 2molB 两种气体混合于固定容积为 2L 的密闭容器中，发 生反应： 2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s) 。 2min 末该反应达到平衡，此时剩余 1.2molB ，并测 得 C 的浓度为 1.2mol/L 。下列判断正确的是 A ． D 能表示的平均反应速率为 0.4mol/(L·min) B ． A 的转化率是 40% C ．该条件下此反应的化学平衡常数约为 0.72 D ．若混合气体的密度保持不变，该反应达到平衡状态 答案： D 解析：2min 时反应达到平衡状态，此时剩余 1.2molB ， B 的浓度变化为 21.2 2 molmol L = 0.4mol/L ， C 的浓度为 1.2mol/L ， B 、 C 的浓度变化与化学计量数成正比，则 0.4mol/L ： 1.2mol/L=1 ： x ，解得： x=3 ， 220 mol1.60.82.4 mol0.41.22. 2 4 23AgBgCgDs mol 改变() 平衡() 开始() 以此解答该题。 【详解】 A ． D 为固体，不能用于表达化学反应速率， A 选项错误； B ．由分析中三段式计算得 A 的转化率为 1.6 100% 2 mol mol =80% ， B 选项错误； C ．根据三段式计算，得到方程式中 C 的系数为 3 ，平衡常数 K= 3 2 2.4 () 2 0.41.2 () 22 =72 ， C 选项 错误； D ．在体积固定的容器中，由于 D 为固体，密度不变可以说明该反应达到化学平衡状态， 故 D 正确。 答案选 D 。 【点睛】 考查化学平衡的计算，明确化学平衡移动影响为解答关键，注意掌握三段式在化学平衡计 算中的应用方法。 二、填空题 16．在某一容积为 2L 的密闭容器内，加入 0.8mol 的 H 2和 0.6mol 的 I 2，在一定的条件下 发生如下反应： H 2 (g) ＋ I 2 (g)2HI(g)ΔH ＜ 0 ，反应中各物质的浓度随时间变化情况如 图 1 ： (1) 该反应的化学平衡常数表达式为 ___________ 。 (2) 根据图 1 数据，从反应开始至 3 分钟时达到平衡，这段时间内的平均速率 v(HI) 为 ___________ ( 小数点后保留 3 位有效数字 ) 。 (3) 反应达到平衡后，第 8 分钟时： ① 若升高温度，化学平衡常数 K ___________ ( 填写增大、减小或不变 ) ， HI 浓度的变化正确 的是 ___________ ( 用图 2 中 a-c 的编号回答 ) ② 若加入 I 2， H 2浓度的变化正确的是 ___________ ( 用图 2 中 d-f 的编号回答 ) (4) 反应达到平衡后，第 8 分钟时，若把容器的容积扩大一倍，请在图 3 中画出 8 分钟后 HI 浓度的变化情况 ______ 。 答案： K= 2 22 c(HI) c(I)c(H） 0.167mol/(L·min) 减小 cf 解析：根据化学常数的概念和反应速率的计算公式分析；平衡常数的影响因素是温度，温 度升高平衡向吸热反应方向移动；结合体积增大，相当于减小压强，结合压强的改变对平 衡的影响分析。 【详解】 (1) 平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则反应 H 2 (g) ＋ I 2 (g)2HI(g) 的化学平衡常数表达式为 K= 2 22 c(HI) c(I)c(H） ； (2) 从反应开始至 3 分钟时达到平衡， HI 的变化浓度为 0.5mol/L ，则这段时间内的平均速率 v(HI) 为 0.5mol/L 3min ≈0.167mol/(L·min) ； (3) ①该反应放热，升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数 K 减少，生成物 HI 浓度减 少，故答案为 c ； ②若加入 I 2，平衡正向移动， H 2浓度减少，故答案为 f ； (4)H 2 (g)+I 2 (g) ⇌ 2HI(g) ，反应前后气体总物质的量不变，则改变压强平衡不动，容器的容积 扩大一倍， HI 浓度瞬间减小一半为 0.25mol/L ，且仍保持平衡状态，画出的变化图象如 图：。 【点睛】 考查平衡常数、化学平衡移动以及化学反应速率的计算，需要注意的是：化学平衡常数 K 只与温度有关，温度改变，平衡常数一定改变，且若平衡正向移动，化学平衡常数 K 增 大，反之则减少。 17．氢气在工业合成中应用广泛，可用反应 CO(g)+2H 2 (g) ⇌ CH 3 OH(g)ΔH<0 来制备甲醇， 在容积不变的密闭容器中，当 c(CO)=1.0mol/L 、 c(H 2 )=1.4mol/L 开始反应，结果如图所 示，回答下列问题： (1) 使用催化剂 Ⅰ 时，在 10 小时内的平均速率 v(H 2 )= ___________ 。 (2) 根据图中数据，计算此反应的平衡常数 K 1 = ___________ 。 ( 写出表达式，并代入数据， 算出结果 ) (3) 反应 1 2 CO(g)+H 2 (g) ⇌ 1 2 CH 3 OH(g) 的平衡常数为 K 2，则 K 2与 K 1的关系是 ___________ 。 (4) 下列叙述正确的是 ___________ ( 填序号 ) 。 A ．充入氩气增大压强有利于提高 CO 的转化率 B ．升高温度有利于提高 CO 的转化率 C ．当容器内气体的密度不再改变时，反应达到平衡 D ．催化剂 Ⅱ 的催化效率比催化剂 Ⅰ 高 答案： 036mol/(L·h)0.25(mol/L)-2K1 =K2 2 D 解析：结合化学反应速率和平衡常数的公式计算；根据平衡的移动因素及平衡特征分析。 【详解】 (1) 使用催化剂Ⅰ时，在 10 小时内的平均速率 v(H 2 )=2v(CO) =2× c t =2× 1.0mol/L0.18 10h =0.036mol/(L·h) ； (2) 使用催化剂Ⅱ达到平衡时 CO 的转化率为 0.20 ，则： 23 + 1.01.40 0.20.40.2 0.8 COg2HgCHOHg 10.2 起始浓度（mol/L） 变化浓度（mol/L） 平衡浓度（mol/L） 此反应的平衡常数 K 1 = 2 3 2 c() c(CO)c O ) HH (H C = 2 0.2 0.81 (mol/L)-2=0.25(mol/L)-2； (3) 反应 1 2 CO(g)+H 2 (g) ⇌ 1 2 CH 3 OH(g) 的平衡常数为 K 2 = 1 2 1 3 2 2 c() c(CO) HO ) H c(H C = 1 K，即 K 1 =K2 2 ； (4)A ．充入氩气增大压强，但不影响反应物和生成物的浓度，平衡不移动，则不影响 CO 的转化率，故 A 错误； B ．正反应为放热反应，升高温度反应速率加快，但平衡逆向移动， CO 的转化率降低，故 B 错误； C ．容器的体积不变，混合气体的总质量也不变，容器内气体的密度始终不变，则不能根 据密度不改变判断反应达到平衡，故 C 错误； D ．使用催化剂Ⅱ时反应速率快，说明催化剂Ⅱ的催化效率比催化剂Ⅰ高，故 D 正确； 故答案为 D 。 【点睛】 化学平衡的标志有直接标志和间接标志两大类。一、直接标志：正反应速率 = 逆反应速 率，注意反应速率的方向必须有正向和逆向。同时要注意物质之间的比例关系，必须符合 方程式中的化学计量数的比值。二、间接标志：①各物质的浓度不变；②各物质的百分含 量不变；③对于气体体积前后改变的反应，压强不变是平衡的标志；④对于气体体积前后 不改变的反应，压强不能做标志；⑤对于恒温恒压条件下的反应，气体体积前后改变的反 应密度不变是平衡标志；⑥对于恒温恒容下的反应，有非气体物质的反应，密度不变是平 衡标志。 18．(1) 如图表示在密闭容器中反应： 2SO 2 +O 2⇌ 2SO 3 ∆H ＝－ QkJ/mol 。到平衡时，由于条 件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况， a→b 过程中改变的条件可能是 _____ ； b→c 过程中改变的条件可能是 _____ ；若增大压强时，将反应速度变化情况画在 c~d 处 _____ 。 (2) 可逆反应 mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g) 达到平衡后，升高温度， B 的转化率变大；当减小压强， C 的体积分数减小。 ①用 “>” 、 “ ＝ ” 或 “<” 填空：该反应的 ΔH _____ 0 ， m+n _____ p 。 ②用 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ” 填空 ( 其他条件不变 ) ：恒容下加入 B ，则 A 的转化率 _____ ；升 高温度，则平衡时 B 、 C 的浓度之比 c(B)/c(C) 将 _____ ；加入催化剂，平衡时气体混合物的 总物质的量 _____ 。 答案：升温减小 SO 3浓度 >> 增大 减小不变 【详解】 (1)a→b 过程中改变条件导致正逆反应速率都增大且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向 移动，该反应的正反应是放热反应，所以改变的条件是升温； b→c 过程中改变条件瞬间正反应速率不变、逆反应速率减小，平衡正向移动，则改变的条 件是物质浓度且是减小生成物 SO 3浓度； 若增大压强，正逆反应速率都增大，由于该反应前后为气体系数之和减小的反应，所以正 反应速率大于逆反应速率平衡正向移动，所以其图象为 ； (2) ①升高温度 B 的转化率变大，说明平衡正向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，则正 反应为吸热反应，△ H ＞ 0 ；减小压强 C 的体积分数减小，平衡逆向移动，减小压强平衡向 气体体积增大的方向移动，则 m+n ＞ p ； ②恒容下加入 B ，平衡正向移动，导致 A 消耗量增大，则 A 的转化率增大；升高温度，平 衡正向移动，导致 c(B) 减小、 c(C) 增大，所以该比值减小；加入催化剂，只改变化学反应 速率，不影响平衡移动，则平衡时气体混合物的总物质的量不变。 19．(1) 对于下列反应： 2SO 2 +O 2 2SO 3，如果 2min 内 SO 2的浓度由 6mol/L 下降为 2 mol/L ，那么，用 SO 2浓度变化来表示的化学反应速率为 ___________ ，用 O 2浓度变化来表 示的反应速率为 ___________ 。如果开始时 SO 2浓度为 4mol/L ， 2min 后反应达平衡，若这 段时间内 v(O 2 ) 为 0 ． 5mol/(L·min) ，那么 2min 时 SO 2的浓度为 ___________ 。 (2) 如图表示在密闭容器中反应： 2SO 2 +O 2 2SO 3△ H ＜ 0 达到平衡时，由于条件改变而引 起反应速度和化学平衡的变化情况， ab 过程中改变的条件可能是 __________ ； bc 过程中 改变的条件可能是 __________ ；若增大压强时，反应速度变化情况画在 cd 处 __________ 。 答案： 2mol/ （ L•min ） 1mol/ （ L•min ） 2mol/L 升高温度减小 SO 3浓度 【详解】 (1)2min 内 SO 2的浓度由 6mol/L 下降为 2mol/L ，二氧化硫的反应速率为： v （ SO 2） = 6mol/L-2mol/L 2min =2mol/ （ L•min ），用 O 2浓度变化来表示的反应速率为： v （ O 2） = 1 2 ×2mol/ （ L•min ） =1mol/ （ L•min ），如果开始时 SO 2浓度为 4mol/L ， 2min 后反应达平衡， 若这段时间内 v （ O 2）为 0.5mol/ （ L•min ），二氧化硫的反应速率为： v （ SO 2） =2v （ O 2） =2×0.5mol/ （ L•min ） =1mol/ （ L•min ），反应消耗的二氧化硫的物质的量浓度为： c （ SO 2） =1mol/ （ L•min ） ×2min=2mol/L ，则 2min 时 SO 2的浓度为： 4mol/L- 2mol/L=2mol/L ， 故答案为： 2mol/ （ L•min ）； 1mol/ （ L•min ）； 2mol/L ； (2)a 时刻逆反应速率大于正反应速率，且正逆反应速率都增大，说明平衡应向逆反应方向 移动，该反应的正反应放热，应为升高温度的结果， b 时刻正反应速率不变，逆反应速率 减小，在此基础上逐渐减小，应为减小生成物的浓度；若增大压强时，平衡向正反应方向 移动，则正逆反应速率都增大，且正反应速率大于逆反应速率，图象应为： 。 20．在容积固定为 2L 的密闭容器中，充入 0.180molHI ， 480℃ 时反应： 2HI(g)⇌H 2 (g)+ I 2 (g) ，体系中 n(HI) 随时间变化情况如表： t/min0246810 n(HI)/mol0.1800.1640.1520.1440.1400.140 反应进行至 10min 后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅。 (1)0~4min 内 H 2的平均反应速度为 ___________ 。达平衡时， HI 的转化率是 ___________ 。 当上述反应达平衡时，降低温度，原化学平衡向 ___________ 移动 ( 填 “ 正向 ” ， “ 逆向 ” 或 “ 不 ”) ，上述正向反应是： ___________ 反应 ( 选填：放热、吸热 ) 。 (2)480℃ 时，反应 H 2 (g)+I 2 (g)⇌2HI(g) 的平衡常数 K 的值为 ___________ ，此条件下，当起 始放入 0.2molHI 、 0.05molH 2和 0.01molI 2，反应向 ___________ ( 选填：正向、逆向 ) 进行。 (3) 要增大反应 2HI(g)⇌H 2 (g)+I 2 (g) 的平衡常数，可采取的措施是 ___________ ( 选填字母 ) 。 A ．增大 HI 起始浓度 B ．向混合气体中通入 I 2 C ．使用高效催化剂 D ．升高温度 答案： 75×10-3mol·L-1·min-122% 逆向吸热 49 逆向 D 【详解】 (1) 根据表格数据， 0~4minHI 变化的物质的量为 0.180mol-0.152mol=0.028mol ，则生成 H 2 的物质的量的为 1 2 × 0.028mol=0.014mol ，因此 0~4min 内 H 2的平均反应速率为 3-1-1 0.014mol 2L 1.7510molLmin 4min ，达到平衡时， HI 的物质的量为 0.140mol ，则 HI 的转化率为 0.1800.140 100%22% 0.180 ；达到平衡时，反应混合物的温度降低，发现气 体的颜色变浅，说明平衡向着逆向移动，则该反应的正反应为吸热反应； (2) 由表格数据可知， 480 ℃达到平衡时， HI 的物质的量为 0.140mol ，则 H 2的物质的量为 0.02mol ， I 2的物质的量为 0.02mol ，因此反应 H 2 (g)+I 2 (g)⇌2HI(g) 平衡常数 K= 20.140mol 2L 49 0.02mol0.02mol 2L2L ，此条件下，当起始放入 0.2molHI 、 0.05molH 2和 0.01mol I 2， 2 c 0.34mol 2L 0.07mol0.03mol 2L2L QK ＞，则反应向逆向进行； (3) 平衡常数只与温度有关，因此增大 HI 的起始浓度、向混合气体中通入 I 2、使用高效催 化剂不影响平衡常数的大小，根据 (1) 可知，该反应的正反应方向为吸热反应，温度升高， 平衡正向进行，平衡常数增大，故答案选 D 。 21．25℃ 时，在体积为 2L 的密闭容器中，气态物质 A 、 B 、 C 的物质的量 n(mol) 随时间 t 的变化如图所示，已知达到平衡后，降低温度， A 的转化率增大。 (1) 根据图中数据，写出该反应的化学方程式： ______ 。此反应的平衡常数的表达式 K= _______ ， 0~3min 内， A 的速率为 _______ 。在 5~7min 内，若 K 值不变，则此处曲线变 化可能的原因是 ________ 。 (2) 图中表示此反应的反应速率 v 和时间 t 的关系图： 上图中 t 3时刻改变的条件是 ______ 。 A 的转化率最大的一段时间是 _______ 。 答案： A(g)+2B(g) ⇌ 2C(g) 2 2 [C] [A][B] 0.05mol/(L·min) 增大压强温度升高 t2 ~t 3 解析：根据各物质在相同时间内的物质的量变化可以确定反应的方程式， A 、 B 为反应 物，而降低温度 A 的转化率增大，说明降温平衡正向移动，则正反应为吸热反应。 【详解】 (1) 由图 1 可知， A 、 B 为反应物， C 为生产物，且最后 A 、 B 的物质的量不为 0 ，为可逆反 应， 3min 时△ n(A) ：△ n(B) ：△ n(C)=(1-0.7)mol ： (1-0.4)mol ： 0.6mol=1 ： 2 ： 2 ，物质的量 之比等于化学计量数之比，所以反应方程式为 A+2B2C ；平衡常数为生成物浓度的化 学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，所以 K= 2 2 [C] [A][B] ；据图可知 0~3min 内△ n(A)=0.3mol ，容器体积为 2L ，所以 A 的反应速率为 0.3mol 2L 3min =0.05mol/(L·min) ；据图可知改变条件的瞬间各物质的物质的量没有发生变化，说 明不是改变反应物或生成物的量，而改变条件后 A 、 B 的物质的量减少， C 的物质的量增 加，说明平衡正向移动，而 K 值不变，则温度不变，而该反应为气体系数之和减小的反 应，所以改变的条件应为增大压强； (2)t 3时刻，正逆反应速率都瞬间增大，且逆反应速率变化大，平衡向逆反应移动，考虑到 该反应为吸热反应，此时改变的条件应为升高温度； 据图可知 t 3、 t 6时刻改变条件后，逆反应速率大于正反应速率，即平衡逆向移动， A 的转化 率减小，而 t 5时刻改变条件后平衡不移动，所以 t 2～ t 3段 A 的转化率最高。 22．运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。 (1) 生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。 C(s) ＋ H 2 O(g)H 2 (g) ＋ CO(g)ΔH ＝ ＋ 131.3kJ·mol－1。写出该反应的平衡常数表达式 _________________ 。 (2) 已知在 400℃ 时， N 2 (g) ＋ 3H 2 (g)2NH 3 (g) 的 K ＝ 0.5 。 ①在 400℃ 时， 2NH 3 (g)N 2 (g) ＋ 3H 2 (g) 的 K\' ＝ ______ ( 填数值 ) 。 ② 400℃ 时，在 0.5L 的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得 N 2、 H 2、 NH 3的物 质的量分别为 2mol 、 1mol 、 2mol ，则此时反应 v 正(N 2 ) _____ v逆(N 2 )( 填 “>” 、 “<”“ ＝ ” 或 “ 不 能确定 ”) 。 ③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡 _____ 移动 ( 填 “ 向 左 ” 、 “ 向右 ” 或 “ 不 ”) ；加入催化剂，反应的 ΔH _______ ( 填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不改变 ”) 。 答案：K= 2 2 HCO HO cc c 2= 向左不改变 【详解】 (1) 化学平衡常数是指一定温度下，可逆反应达到平衡状态时，各生成物浓度的化学计量数 次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂乘积的比值，因此 C(s) ＋ H 2 O(g)H 2 (g) ＋ CO(g) 的平衡常数表达式为 K= 2 2 HCO HO cc c ； (2) ① 400℃ 时， N 2 (g) ＋ 3H 2 (g)2NH 3 (g) 的 K ＝ 2 3 3 22 NH HN c cc =0.5 ，在 400℃ 时， 2NH 3 (g)N 2 (g) ＋ 3H 2 (g) 的 K\' ＝ 3 22 2 3 HN NH cc c = 1 K =2 ； ② 400℃ 时，该时刻 c(N 2 )=4mol/L ， c(H 2 )=2mol/L ， c(NH 3 )=4mol/L ， Q c = 2 3 3 22 NH HN c cc = 2 3 4 24 =0.5=K ，说明该反应此时达到了化学平衡，因此 v正(N 2 )=v逆 (N 2 ) ； ③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，容器体积将增大，参加反应各物质的分 压将减小，平衡将向左移动；催化剂只是改变化学反应的活化能，不改变化学反应焓变， 故答案为：向左；不改变。 23．（ 1 ）在一定温度下，将 2molA 和 2molB 两种气体相混合后于容积为 2L 的某密闭容器 中，发生如下反应 3A （ g ） +B （ g ） xC （ g ） +2D （ g ）， 2min 末反应达到平衡状 态，生成了 0.8molD ，并测得 C 的浓度为 0.4mol/L ，请填写下列空白： ① x 值等于 _________ ② A 的转化率为 __________ ③生成 D 的反应速率为 ________ ④如增大反应体系的压强，则平衡体系中 C 的质量分数 _____ （填增大，减小，不变） （ 2 ）已知某可逆反应 mA （ g ）＋ nB （ g ） qC （ g ）在密闭容器中进行。如图所示反 应在不同时间 t ，温度 T 和压强 P 与反应物 B 的体积分数的关系曲线。根据图象填空 ①化学计量数的关系 :m ＋ n ______ q ；（填 “ ＞ ”.“ ＜ ” 或 “ ＝ ” ） ②该反应的正反应为 _________ 反应。（填 “ 吸热 ” 或 “ 放热 ” 答案： 60%0.2mol/ （ L。min ）不变＜吸热 【详解】 (1) 在一定温度下，将 2molA 和 2molB 两种气体相混合后于容积为 2L 的某密闭容器中， 2min 末反应达到平衡状态，生成了 0.8molD ，并测得 C 的浓度为 0.4mol/L ，生成 C 为 0.4mol/L×2=0.8mol ，则： 3Ag+BgxCg+2Dg mol2200 mol1.20.40.80.8 mol0.81.60.80.8 起始量（） 转化量（） 平衡量（） 平衡时 C 的浓度为 0.4mol/L ，则 n(C)=0.4mol/L×2L=0.8mol ，物质的量之比等于化学计量数 之比，所以 0.8mol ： 0.8mol=x ： 2 ，解得 x=2 ； ② A 的转化率为 1.2mol 100% 2mol =60% ； ③生成 D 的反应速率 = 0.8mol 2L 2min = 0.2mol/（L。min）； ④反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动，平衡体系中 C 的质量分数不 变； (2) 定压强相同，比较温度不同时，即比较曲线 T 1、 P 2与曲线 T 2、 P 2，根据先出现拐点，先 到达平衡，先出现拐点的曲线表示的温度高，所以 T 1 >T 2，定温度相同，比较压强不同 时，即比较曲线 T 1、 P 1与曲线 T 1、 P 2，根据先出现拐点，先到达平衡，先出现拐点的曲线 表示的压强高，所以 P 1 2， ①压强 P 1 2，由图知压强越大， B 的含量越高，所以平衡向逆反应进行，增大压强，平衡 向体积减小的方向移动，所以 m+n ， 故答案为： < ； 温度 T 1 >T 2，由图知温度越高， B 的含量越低，所以平衡向正反应进行，升高温度，平衡 向吸热方向移动，故正反应为吸热反应， 故答案为：吸热。 24．在体积为 1L 的密闭容器中，进行如下化学反应： CO 2 (g) ＋ H 2 (g)⇌CO(g) ＋ H 2 O(g) ，化 学平衡常数 K 与温度 T 的关系如表： T/℃71200 K0.60.91.01.72.6 回答下列问题： (1) 升高温度，化学平衡向 ________ ( 填 “ 正反应 ” 或 “ 逆反应 ”) 方向移动； (2) 在等温等容条件下，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 ________ ； A．c(CO 2 )=c(CO) B． 浓度商 Q 不再改变 C． 容器中的气体密度不再改变 D．v正(H 2 )=v正(CO 2 ) E.c(H 2 ) 不再改变 F. 混合气体的平均相对分子质量不再改变 (3) 若某温度下，体系平衡浓度符合下列关系： c(CO 2 )·c(H 2 )=c(CO)·c(H 2 O) ，在此温度下， 若该容器中含有 1molCO 2、 1.2molH 2、 0.6molCO 、 1.5molH 2 O ，则此时反应所处的状 态为 __________ ( 填 “ 向正反应方向进行中 ” 、 “ 向逆反应方向进行中 ” 或 “ 平衡状态 ”) 。 (4) 在一定条件下发生上述反应，反应过程中速率随时间的变化如图所示，请根据速率的变 化回答采取的措施。 t 3时刻改变的条件是 ______ 。 (5) 在 850℃ 条件下，将 CO 2和 H 2按体积比 3:7 通入 2L 的恒容密闭容器中发生上述反应， 10min 后反应达平衡，此时压强为 P 。则 850℃ 条件下该反应的分压平衡常数 K p = ________ (K p为以分压表示的平衡常数，分压 = 总压 × 物质的量分数 ) 。 答案：正反应 BE 向正反应方向进行中降低温度 1.0 【详解】 (1) 根据表格数据可知，升高温度，化学平衡常数 K 增大，说明升高温度，平衡正向移动， 正反应为吸热反应； (2) 2是反应物、 CO 是生成物，当 c(CO 2 )=c(CO) 时，不能确定 CO 2和 CO 的浓度是否 还在发生改变，所以反应不一定达到平衡状态，故 A 不选； B. 浓度商 Q 不再改变，说明各物质的浓度不再改变，反应达到平衡状态，故 B 选； C. 根据质量守恒可知气体的质量不变，容器恒容，气体的体积不变，则容器中的气体密度 始终保持不变，则容器中的气体密度不再改变，反应不一定达到平衡状态，故 C 不选； D.v正(H 2 )=v正(CO 2 ) ，都表示的是正反应速率，无法确定正逆反应速率相等，所以反应不一 定达到平衡状态，故 D 不选； E.c(H 2 ) 不再改变，说明反应达到平衡状态，故 E 选； F. 根据质量守恒可知气体的质量不变，该反应为等体积的可逆反应，则混合气体的平均相 对分子质量始终保持不变，所以混合气体的平均相对分子质量不再改变，反应不一定达到 平衡状态，故 F 不选； 答案选： BE ； (3) 该反应的平衡常数表达式为： K= 2 22 COHO COH cc cc ，若某温度下，体系平衡浓度符合 下列关系： c(CO 2 )·c(H 2 )=c(CO)·c(H 2 O) ，则 K= 2 22 COHO COH cc cc =1 ，在此温度下，若该容 器中含有 1molCO 2、 1.2molH 2、 0.6molCO 、 1.5molH 2 O ，容器的体积为 1L ，则 Q c = 0.6mol/L1.5mol/L 1mol/L1.2mol/L =0.75 ，所以此时反应正在向正反应方向进行中； (4) 该反应为反应前后气体体积不变的吸热反应，据图可知， t 3时刻改变条件后 v正 、 v 逆 都减 小且 v 正 ，反应向逆反应方向进行，说明 t 3时刻改变的条件是降低温度； (5) 根据表格数据可知，在 850℃ 条件下，该反应的平衡常数为 1.0 ，将 CO 2和 H 2按体积比 3:7 通入 2L 的恒容密闭容器中发生上述反应， 10min 后反应达平衡，此时压强为 P ，设反 应前加入 CO 2和 H 2的物质的量浓度为： 3xmol/L 、 7xmol/L ，达到平衡时消耗 CO 2的物质的 量浓度为 amol/L ，列三段式为： 222 COgHgCOgHOg mol/L3x7x00 mol/Laaaa mol/L3xa7xaaa 起始浓度 转化浓度 平衡浓度 达到平衡时，气体总物质的量浓度为： (3x-a)mol/L+(7x-a)mol/L+amol/L+amol/L=10x mol/L ，达到平衡时，该反应的平衡常数： K= aa 3xa7xa =1.0 ， 850℃ 条件下该反 应的分压平衡常数： K p = aa pp 10x10x 3xa7xa pp 10x10x = aa 3xa7xa =K=1.0 。 25．硫酸是重要的化工原料，工业制取硫酸最重要的一步反应为： 2SO 2 (g) ＋ O 2 (g)2SO 3 (g) △ H<0 (1) 为提高 SO 2的转化率，可通入过量 O 2，用平衡移动原理解释其原因： _________ 。 (2) 某兴趣小组在实验室对该反应进行研究，部分实验数据和图像如下。反应条件：催化 剂、一定温度、容积 10L 实验起始物质的量 /mol 平衡时 SO 3物质的量 /mol SO2 O 2 SO 3 i0.20.100.14 ii000.2a ①实验 i 中 SO 2的转化率为 ________ 。 ② a ＝ ________ 。 ③ t 1、 t 2、 t 3中，达到化学平衡状态的是 _______ 。 ④ t 2到 t 3的变化是因为改变了一个反应条件，该条件可能是 _________ 。 (3) 将 SO 2和 O 2充入恒压密闭容器中，原料气中 SO 2和 O 2的物质的量之比 m[m ＝ n(SO 2 )/n(O 2 )] 不同时， SO 2的平衡转化率与温度 (T) 的关系如下图所示，则 m 1、 m 2、 m 3的大 小顺序为 ____________ 。 答案：增大反应物 O 2的浓度，平衡正向移动， SO 2的转化率提高 70%0.14t 2加压 m 1＜ m 2＜ m 3 【详解】 (1) 反应 2SO 2 (g)+O 2 (g) ⇌ 2SO 3 (g) ，增大反应物 O 2的浓度，平衡正向移动， SO 2的转化率提 高； (2) ①实验 i 中平衡时 SO 3物质的量为 0.14mol ，根据反应可知转化的 SO 2为 0.14mol ， SO 2 的转化率为 0.14mol 0.2mol ×100%=70% ； ②将实验 ii 中极值转化，与实验 i 的投入量相同，同温同体积条件下，平衡时平衡状态全 等，故 a=0.14mol ； ③平衡时，正逆反应速率相等，即二氧化硫的消耗速率为氧气生成速率的 2 倍，由图可 知， t 2满足条件，达到平衡状态； ④由图可知， t 2后，正逆反应速率都加快，且二氧化硫的消耗速率增加的更快，说明正反 应速率比逆反应速率增加的快，即反应正向移动，反应为气体体积减小的反应，加压可以 加快反应速率同时向正反应方向移动； (3) 将 SO 2和 O 2充入恒压密闭容器中，由图可知，相同温度下， m 1、 m 2、 m 3对应的二氧化 硫转化率减小，原料气中 SO 2和 O 2的物质的量之比 m 越大，说明 SO 2多，二氧化硫的转 化率越小，故 m 1＜ m 2＜ m 3。 【点睛】 两种气体反应物以上，增加一种反应物的量，有利于正方向，但该物质的转化率减小，其 他物质的转化率增大。 26．向一个容积为 2L 的密闭容器中充入 2molNH 3和 3molO 2，在恒温和催化剂作用下发 生反应： 4NH 3 (g) ＋ 5O 2 (g) ⇌ 4NO(g)+6H 2 O(l) ，经过 5min 后达到平衡状态。此时， c(NH 3 ) ： c(O 2 )=4 ： 7 。则： (1) 反应开始至平衡时，以 NO 的浓度变化表示该反应的平均速率 v(NO) ＝ __________ 。 (2) 起始状态与平衡状态容器内的压强之比为 ______ 。 (3) 该条件下反应一段时间，下列能说明反应达到平衡状态的是 ___________ 。 A．c(H 2 O) 保持不变的状态 B． 气体的压强保持不变的状态 C．4v正(NH 3 )=5v逆(O 2 )D．NH 3与 O 2浓度之比保持不变的状态 (4) 为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，某同学设计了如下一系列的实验：将表中 所给的混合溶液分别加入到 6 个盛有过量 Zn 粒的容器中，收集产生的气体，记录获得相同 体积的气体所需时间。 ABCDEF 4mol/LH 2 SO 4 (mL)30V 1 V 2 V 3 V 4 V 5 饱和 CuSO 4溶液 (mL) 00.52.55V 6 20 H 2 O(mL)V 7 V 8 V 9 V 10 100 ①请完成此实验设计，其中： V 1 = _________ ， V 6 = _________ 。 ②该同学最后得出的结论为：当加入少量 CuSO 4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但 当加入的 CuSO 4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下 降的主要原因 ______________ 。 答案： 1mol/(L·min)4 ： 3BD3010 生成的 Cu 覆盖在 Zn 的表面，接触面积减小， 反应速率减慢 解析：设参加反应的 NH 3的浓度为 4 x ，由题意得： 322 4NH(g)+5O(g)4NO(g)+6HO(l) 1mol/L1.5mol/L0 454 141.554 xxx xxx 起始 反应 终止 【详解】 （ 1 ）平衡后 c(NH 3 ) ： c(O 2 )=4 ： 7 ，由分析可知， 1-44 1.557 x x ，解得 x =0.125mol/L ， 4 x =0.5mol/L ，所以 c(NO)0.5mol v(NO)===0.1mol/Lmin t5min /L ； （ 2 ）根据阿伏伽德罗定律，压强之比等于物质的量之比，本题体积不变，故压强之比等于 物质的量浓度之比， 1+1.54 141.5543xxx ； （ 3 ） A ． H 2 O 是液态，没有浓度概念，不能用来判定平衡， A 错误； B ．该反应是前后气体体积变化的反应，故压强是个变量，可以判定平衡， B 正确； C ．根据反应速率之比等于化学计量数之比，3 2 v(NH) 4 = v(O)5 ，故 5v(NH 3 )=4v(O 2 ) ，错误； D ．由于 NH 3与 O 2不是按 4 ： 5 投入的，当 NH 3与 O 2浓度之比保持不变时，说明 NH 3与 O 2浓度不变，达到平衡， D 正确； 故选 BD 。 （ 4 ）①要研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响， H 2 SO 4的用量需是定值，所以 V 1、 V 2、 V 3、 V 4、 V 5都是 30mL ；通过 F 组数据可以看出，溶液的总体积是 50mL ，要保证 H+ 浓度相同，所有溶液的总体积都得是 50mL ，故 V 6 =10mL ； ②由于 Cu2++Zn=Zn2++Cu ，当加入的 CuSO 4溶液超过一定量时，生成的 Cu 覆盖在 Zn 的表 面，接触面积减小，反应速率减慢； 【点睛】 本题要主要第（ 4 ）题，研究某因素对反应速率的影响，需要用控制变量法，保证实验过程 中只有一个自变量，才能得出准确的结果。 三、解答题 27．甲烷是最简单的烃，可用来作为燃料，也是一种重要的化工原料。 (1)A ． CH 4 (g)+2O 2 (g)=CO 2 (g)+2H 2 O(g)ΔH=-802.3kJ/mol B ． CH 4 (g)+2O 2 (g)=CO 2 (g)+2H 2 O(l)ΔH=-890.3kJ/mol C ． 1 2 CH 4 (g)+O 2 (g)= 1 2 CO 2 (g)+H 2 O(l)ΔH=-445.15kJ/mol 根据上述热化学方程式，甲烷燃烧热是 _______ ， H 2 O(l)=H 2 O(g)ΔH= _______ kJ/mol 。 (2) 以水煤气为原料通过以下反应可以合成甲醇 CO(g)+2H 2 (g) ⇌ CH 3 OH(g) △ H=-90.1 kJ/mol 。现将 2molH 2 (g) 和 1molCO(g) 充入密闭容器中，在不同温度和压强下进行上述 反应。实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示： ① T 1时增大压强， n(CH 3 OH) _______ ( 填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ”) ； T 1 _______ T 2 ( 填 “ ＞ ” 、 “ ＜ ” 或 “ ＝ ”) ； ② A 、 B 、 C 点对应的化学反应速率由大到小的顺序为 _______ ( 用 v(A) 、 v(B) 、 v(C) 表示 ) ； ③若 B 点， n(CH 3 OH)=0.8mol ，总压强为 2.5MPa ，则 T 2温度下 B 点用分压强代替浓度表 示的平衡常数 K p = _______ 。 答案： -890.3kJ/mol+44kJ/mol 增大＜ v(C) ＞ v(B) ＞ v(A)7.84 【详解】 (1) 燃烧热是 1mol 可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量 . A ． H 2 O 的稳定状态是液态，不是气态， A 错误； B ．符合燃烧热的定义， B 正确； C ．可燃性的物质的量不是 1mol ， C 错误； 故通过对上述热化学方程式进行分析可知：甲烷的燃烧热是 -890.3kJ/mol ； 根据盖斯定律，将选项 A 的式子与选项 B 的式子相减，然后再将系数缩小一半，整理可得 H 2 O(l)=H 2 O(g)ΔH=+44kJ/mol ； (2) 反应 CO(g)+2H 2 (g) ⇌ CH 3 OH(g) △ H=-91.0kJ/mol 的正反应是气体体积减小的反应。 ①在温度不变时增大压强，化学平衡正向移动， n(CH 3 OH) 增大； 在压强不变时，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，使 n(CH 3 OH) 减小。由图 象可知 n(CH 3 OH) ： T 1＞ T 2，说明反应温度： T 1＜ T 2； ②影响化学反应速率的因素有温度、浓度，且温度对速率的影响大于浓度的影响。由于温 度： T 1＜ T 2，所以 A 点反应速率最小；在温度相同时，由于压强： B ＜ C ，增大压强，反应 物的浓度增大，化学反应速率加快，所以反应速率： B ＜ C ，故 A 、 B 、 C 点对应的化学反 应速率由大到小的顺序为： v(C) ＞ v(B) ＞ v(A) ； ③在反应开始时， n(CO)=1mol ， n(H 2 )=2mol ，在 B 点， n(CH 3 OH)=0.8mol ，根据物质反 应转化关系可知此时 n(CO)=1mol-0.8mol=0.2mol ， n(H 2 )=2mol-1.6mol=0.4mol ， n( 总 )=0.2mol+0.4mol+0.8mol=1.4mol ，则 T 2温度下 B 点用分压强代替浓度表示的平衡常 数 K p = 2 0.8 ×2.5MPa 1.4 =7.84 0.20.4 (?2.5MPa)?(?2.5MPa) 1.41.4 (MPa)-2。 28．( 1 )超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的 NO 会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催 化技术将尾气中的 NO 和 CO 转化成 CO 2和 N 2，化学方程式如下： 2NO(g) + 2CO(g)2CO 2 (g) + N 2 (g) 。反应能够自发进行，则反应的 ΔH ___ 0( 填 “>”“<” 或 “=”) 。 ( 2 )已知：反应 Fe(s) + CO 2 (g)FeO(s) + CO(g) 的平衡常数为 K 1；反应 Fe(s) + H 2 O(g)FeO(s) + H 2 (g) 的平衡常数为 K 2。不同温度时 K 1、 K 2的值如下表： 温度 /K K 1 K 2 9731.472.38 11732.151.67 根据表中数据，计算反应： CO 2 (g) + H 2 (g)CO(g) + H 2 O(g) 的 K 3。 ①平衡常数的表达式 K 1 = ___ ； ②温度为 973K 时： K 3 = ____ ； ( 结果保留小数点后 2 位 ) ③反应 CO 2 (g) + H 2 (g)CO(g) + H 2 O(g) 是 ____ ( 填 “ 吸热 ” 或 “ 放热 ”) 反应。 ( 3 )已知在温度为 T 时， CO(g) + H 2 O(g)CO 2 (g) + H 2 (g) 的平衡常数 K=0.32 ，在该温度下， 已知 c 始(CO)=1mol·L-1， c 始(H 2 O)=1mol·L-1，某时刻经测定 CO 的转化率为 10% ，则该反应 ____ ( 填 “ 已经 ” 或 “ 没有 ”) 达到平衡 ____ (通过计算比较 Qc 和 K 大小说明)；此时刻 v正 ____ ( 填 “ ＞ ” 或 “ ＜ ”)v逆 。 答案：＜ 2 [CO] [CO] 0.62 吸热没有此时 Qc =22 2 c(CO)c(H) c(CO)c(HO) = 0.10.1 0.90.9 ≈0.0123 ＜ 0.32=K ＞ 【详解】 (1)2NO(g)+2CO(g)2CO 2 (g)+N 2 (g) 反应的△ S<0 ，反应自发进行△ H-T △ S<0 ，则反应焓变 一定小于 0 ，△ H<0 ，反应是放热反应，答案： < ； (2) ①反应 Fe(s)+CO 2 (g)FeO(s)+CO(g) 中 Fe 和 FeO 为固体，所以该反应的平衡常数 K 1 = 2 [CO] [CO] ，答案： 2 [CO] [CO] ； ②现有反应 I ： Fe(s)+CO 2 (g)FeO(s)+CO(g)K 1 反应 II ： Fe(s)+H 2 O(g)FeO(s)+H 2 (g)K 2 根据盖斯定律，方程式 I-II 得到 CO 2 (g)+H 2 (g)CO(g)+H 2 O(g)K 3，则 K 3 = 2 22 cCOcHO cCOcH = 2 cCO cCO · 2 2 1 cH cHO =1 2 K K ，温度为 973K 时，由表中提供数据， K 3 = 1.47 2.38 =0.62 ，答案： 0.62 ； ③由表中数据可知，温度为 973K 时 K 3 = 2.15 1.67 =1.29 ，反应 CO 2 (g)+H 2 (g)CO(g)+H 2 O(g) 随温度升高，平衡常数增大，说明平衡向正方反应方向移动，则正反应是吸热反应，答 案：吸热； (3) 在温度为 T 时， CO(g)+H 2 O(g)CO 2 (g)+H 2 (g) 的平衡常数 K=0.32 ，在该温度下，已知 c始(CO)=1mol·L-1， c 始(H 2 O)=1mol·L-1，某时刻经测定 CO 的转化率为 10% ，列三段式： 222 COg+HOgCOg+Hg mol/L1100 mol/L0.10.10.10.1 mol/L0.90.90.10.1 起始 转化 某时刻 则 Qc= 0.10.1 0.90.9 ≈0.0123 ＜ 0.32=K ，说明没有达到平衡状态，反应向正反应方向移动， v正 ＞ v 逆 ，答案：没有；此时 Q c =22 2 c(CO)c(H) c(CO)c(HO) = 0.10.1 0.90.9 ≈0.0123 ＜ 0.32=K ；＞。 29．在恒温恒容的密闭容器中，工业上常用反应 ① 制备甲醇： 231 CO(g)+2H(g)CHOH(g)ΔH<0 ；其中的原料气常用反应 ② 来制备： 4222 CH(g)+HO(g)CO(g)+3H(g)ΔH 。根据题意完成下列各题： (1) 判断反应 ① 达到平衡状态的标志是 __________ ( 填字母 ) 。 体积分数保持不变 和 3 CHOH 浓度相等 c. 容器中气体的压强不变 d. 3 CHOH 的生成速率与CO的消耗速率相等 e. 容器中混合气体的密度保持不变 (2) 欲提高反应 ①CO中的转化率，下列措施可行的是 __________ ( 填字母 ) 。 a. 向装置中再充入 2 N b. 升高温度 c. 改变反应的催化剂 d. 向装置中再充入 2 H (3) 一定条件下，反应 ② 中 4 CH 的平衡转化率与温度的关系如图所示。 则 2 ΔH __________ 0( 填 “<” 、 “>” 或 “=”) ，在TC时的1L密闭容器中，充入 4 1molCH 和 2 3molHO(g) ，发生反应 ② ，经过5min达到平衡，此时 4 CH 的转化率为50%，则从开 始到平衡， 2 H 的平均反应速率为 __________ ，TC时该反应的平衡常数为 __________ 。 (4) 若向此1L密闭容器中，加入 4 1molCH 、 2 5molHO(g) 、1molCO和 2 3molH ，发生 反应 ② ，若温度仍为T℃，此时 v( 正 ) __________ v( 逆 )( 填 “<” 、 “>” 或 “=”) ，若改变反应温 度，达到新平衡时， __________ 2 mol __________mol。 答案： acd ＞0.3mol/Lmin1.35 ＜ 46 【详解】 (1) 恒温恒容的容器内进行反应 CO(g)+2H 2 (g) ⇌ CH 3 OH(g) a ．平衡状态时各组分的含量不变， CO 体积分数保持不变，证明反应达到平衡，故 a 符合 题意； b ．CO和 3 CHOH 的平衡浓度由甲醇和一氧化碳的起始量和消耗量决定，容器中甲醇浓度 与 CO 浓度相等不能证明反应达到平衡，故 b 不符合题意； c ．该反应为反应前后是气体体积减小的反应，容器中气体的压强不变，说明正逆反应速率 相等，反应达到平衡状态，故 c 符合题意； d ． 3 CHOH 的生成速率与CO的消耗速率都是正反应速率，不能说明正逆反应速率相等， 不能说明反应达到平衡，故 d 不符合题意； e ．混合气体的密度 = 气体质量 气体体积 ，反应过程中气体质量守恒，气体的质量不变，恒温恒容 的容器，容器体积不变，则密度始终不变，不能证明反应达到平衡，故 e 不符合题意； 答案选 ac ； (2)a ．向装置中再充入 2 N ，恒温恒容条件下，体系总压增大，分压不变，平衡不移动， CO 转化率不变，故 a 不符合题意； b ．反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动， CO 转化率减小，故 b 不符合题意； c ．改变反应的催化剂，反应速率改变，但不能改变化学平衡， CO 转化率不变，故 c 不符 合题意； d ．向装置中再充入 2 H ，平衡正向移动， CO 转化率增大，故 d 符合题意； 答案选 d ； (3) 图象变化分析甲烷转化率随温度升高增大，说明平衡正向进行，正反应是吸热反应， △ H 2＞ 0 ，在 T ℃时的 1L 密闭容器中，充入 1molCH 4和 3molH 2 O(g) ，发生反应②，经过 5min 达到平衡，此时 CH 4的转化率为 50% ，则 422 CHg+HOgCOg+3Hg mol mol 1300 0.50.50.51.5 0.52.5mo0..5l51 始 变 平 H 2的平均反应速率 = 1.5mol 1L5min =0.3mol/L•min ；容器的体积为 1L ，平衡常数 K= 31.50.5 2.50.5 =1.35(mol/L)2； (4) 若向此 1L 密闭容器中，加入 1molCH 4、 5molH 2 O(g) 、 1molCO 和 3molH 2，发生反应 ②，若温度仍为 T ℃．平衡常数 K=1.35 ， Q c = 313 15 =5.4 ＞ 1.35 ，所以反应逆向进行， v (正) ＜ v (逆)，若改变反应温度，达到新平衡时， 422 1513 0424 2 CHg+HOgCOg+3Hg mol mol mol602 若反应完全向右进行 若反应完全向左进行 初始量 得到水蒸气的物质的量介于 4-6 间。 30．碳的化合物的转换在生产、生活中具有重要的应用，如航天员呼吸产生的 2 CO 用 Sabatier 反应处理，实现空间站中 2 O 的循环利用。 Sabatier 反应：2242 COg+4HgCHg+2HOg ； 水电解反应： 222 2HOl2Hg+Og 电解 。 I ．将原料气按 22 nCO:nH=1:4 置于密闭容器中发生 Sabatier 反应，测得 2 HOg 的 物质的量分数与温度的关系如下图所示（曲线Ⅱ表示平衡曲线）。 （ 1 ）在密闭恒温（高于 100 ℃）恒容装置中进行该反应，下列能说明达到平衡状态的是 _____ 。 A ．混合气体密度不再改变 B ．混合气体压强不再改变 C ．混合气体平均摩尔质量不再改变 D ． 22 nCO:nH=1:2 （ 2 ） 380 ℃以后曲线 I 与曲线Ⅱ重合并且下降的原因是 _________________ 。 （ 3 ） 200 ℃达到平衡时体系的总压强为 p ，该反应平衡常数 p K 的计算表达式为 _____ 。 （不必化简，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压 总压 物质的量分数） （ 4 ） Sabatier 反应在空间站运行时，下列措施能提高 2 CO 转化率的是 _____ （填标号）。 A ．适当减压 B ．合理控制反应器中气体的流速 C ．反应器前段加热，后段冷却 D ．提高原料气中 2 CO 所占比例 Ⅱ．一种新的循环利用方案是用 Bosch 反应代替 Sabatier 反应。 Bosch 反应中 2 CO 和 2 H 生 成了 C 和 2 HOg 。 （ 5 ）①已知 2 COg 、 2 HOg 的生成焓分别为-394kJ/mol、-242kJ/mol， Bosch 反应 的热化学方程式为 _________________ 。（生成焓指一定条件下由对应单质生成 1mol 化合 物时的反应热） （ 6 ）一定条件下，若无催化剂 Bosch 反应必须在高温下才能启动，而使用催化剂，则在较 低温度下就能启动，试分析原因是 _________________ 。 （ 7 ） Bosch 反应的优点是 _________________ 。 答案： BC 该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，水蒸气含量减小 2 4 0.3p0.6p 0.02p0.08p BC222 COg+2HgCs+2HOg ΔH=-90kJ/mol反应的 活化能高氢原子利用率为 100% 【详解】 I ． （ 1 ） A ．反应前后质量和体积一直不变，所以密度一直不变，不能判断是否达到平衡，故 A 错误； B ．混合气体的总物质的量在变，容器体积不变，当温度不变时，压强不变，可知混合气 体的总物质的量不变，说明反应达平衡状态，故 B 正确； C ．反应前后质量不变，但物质的量在变，所以平均相对分子质量保持不变，说明反应达 平衡状态，故 C 正确； D ．原料气按 22 nCO:nH=1:4 发生反应 2242 COg+4HgCHg+2HOg ，反应过程中始终保持 n(CO 2 ) ： n(H 2 )=1:4 ，不可能达到 n(CO 2 ) ： n(H 2 )=1:2 ，也无法判断反应是否达到平衡，故 D 错误； 故选： BC ； （ 2 ）由于该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，水蒸气含量减小，所以 380 ℃以 后曲线 I 与曲线Ⅱ重合并且下降，故答案为：该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移 动，水蒸气含量减小； （ 3 ）设开始时 n(CO 2 ) 为 1mol 、 n(H 2 )=4mol ，设参加反应的 n(CO 2 ) 为 xmol 该反应方程式 2242 COg+4HgCHg+2HOg xx 起始(mol)1400 转化(mol)4x2x 平衡(mol)1x44xx2x 由图可知，水蒸气的物质的量分数为 0.6 ，即 2x =0.6 1-x+4-4x+x+2x ，解得 x= 15 16 ，则 P(CO 2 )= 15 1- 16 p=0.02p 15 5-2 16 P(H 2 )= 15 4(1-) 16 p=0.08p 15 5-2 16 P(CH 4 )= 15 16 p=0.3p 15 5-2 16 P(H 2 O)= 15 2 16 p=0.6p 15 5-2 16 该反应平衡常数 p K ＝ 2 42 4 22 OPCHPH PCOPH ＝ 2 4 0.3p0.6p 0.02p0.08p ，故答案为： 2 4 0.3p0.6p 0.02p0.08p ； （ 4 ） A ．适当减压，平衡逆向移动，二氧化碳转化率减小，故 A 错误； B ．合理控制反应器中气体的流速，相当于增大浓度，平衡正向移动，二氧化碳转化率增 大，故 B 正确； C ．反应器前段加热缩短达到平衡所用时间，后段冷却使平衡正向移动，二氧化碳转化率 增大，故 C 正确； D ．提高原料气中 CO 2所占比例，平衡正向移动，但二氧化碳转化率减小，故 D 错误； 故选： BC ； Ⅱ． （ 5 ）①根据盖斯定律和生成焓的定义可知， 222 COg+2HgCs+2HOg 的△ H ＝ 2(-242kJ/mol)-(-394kJ/mol) ＝-90kJ/mol，故答案为： 222 COg+2HgCs+2HOg ΔH=-90kJ/mol； （ 6 ）催化剂可以降低反应的活化能加快反应速率，无催化剂Bosch反应必须在高温下才能 启动，说明断裂二氧化碳和氢气所需的能量较高，即该反应的活化能较高，则一定条件下 Bosch 反应必须在高温下才能启动，故答案为：反应的活化能高； （ 7 ）反应中氢元素完全转化为水，氢原子利用率为 100% ，故答案为：氢原子利用率为 100% 。