高中化学复习知识点：化学平衡常数的有关计算

一、单选题

1．将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生下列反应2A(g) + B(g)

xC(g) + 2D(g)，经4min后达平衡，测得D的浓度为1.0 mol·L－1，c(A) : c(B)＝2 : 3，以C表示的平均速率υ(C)＝0.125 mol·L－1·min－1，下列说法不正确的是

A．反应速率υ(A)＝0.25 mol·L－1·min－1

B．该反应方程式中，x＝1

C．4 min时，B的物质的量为2 mol

D．该反应的平衡常数K＝1/3

2．下列表述与示意图一致的是

A．图①表示2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g) △H>0，SO3的平衡转化率随温度、时间的变化B．图②中曲线表示反应H2(g)+I2(g)=2HI(g) △H<0正、逆反应的平衡常数K随温度的变化

C．图③表示20 mL 0.1 mol/L稀盐酸与过量锌粒混合时，n(Zn2+)随时间的变化

D．图④反应从开始到平衡的平均反应速率v(B)=0.04mol?L-1?min-1

3．某温度下，向4.0 L恒容密闭容器中充入2.0 mol PCl 5，反应PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)经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()

A．反应在前50 s的平均反应速率为v(PCl3)＝0.006 4 mol/(L·s)

B．相同温度下，起始时向该容器中充入4.0 mol PCl3、4.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%

C．相同温度下，起始时向该容器中充入2.0 mol PCl5、0.4 mol PCl3和0.40 mol Cl2，达

到平衡前v(正)>v(逆)

D ．保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(PCl 3)＝0.11 mol/L ，则反应的ΔH<0 4．某温度下，在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中通入 H 2 和 I 2，发生反应：H 2(g)

＋I 2(g)垐?噲?2HI(g)。反应体系中各物质浓度的有关数据如下。

下列判断正确的是

A ．HI 的平衡浓度：a ＝b>0.004

B ．平衡时，H 2 的平衡转化率：丁>甲

C ．平衡时，乙中 H 2 的平衡转化率等于 20%

D ．丙中条件下，该反应的平衡常数 K ＝4 5．某温度下的反应为SO 2(g)+

O 2(g)SO 3(g) △H =－98 kJ·mol -1。开始时在100 L

的密闭容器中加入4.0 mol SO 2(g)和10.0 mol O 2(g)，当反应达到平衡时共放出热量196 kJ ，此温度下，该反应的平衡常数为 A ．1

B ．3

C ．

D ．

100

6．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，使其达到分解平衡：()()()2432NH COONH s 2NH g CO g +?。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

下列有关叙述正确的是

A ．该可逆反应达到平衡的标志之一是混合气体平均相对分子质量不变

B ．因该反应S 0>V 、H 0>V ，所以在低温下自发进行

C ．达到平衡后，若在恒温下压缩容器体积，体系中气体的浓度增大

D ．根据表中数据，计算25.0℃时的分解平衡常数约为8131.6410(mol L )--?? 7．乙酸甲酯催化醇解反应可用于制备甲醇和乙酸己酯，该反应的化学方程式为：

CH 3COOCH 3（l ） +C 6H 13OH （l ）垐垐垐?噲

垐垐?催化剂

加热

CH 3COOC 6H 13（l ） +CH 3OH （l ）反应开始时，己醇和乙酸甲酯按物质的量之比 1:1 投料，测得 348 K 、343 K 两个温度下乙酸甲酯转化率（α）随时间（t ）的变化关系如下图所示：

下列说法不正确的是 A ．该醇解反应的ΔH > 0 B ．反应速率：v (x )> v(y)

C ．343K 时，以物质的量分数表示的化学平衡常数 Kx=2.25

D ．348K 时，初始投料n(己醇)

n(乙酸甲酯)

分别按 1:1和2:1进行，Kx 相同

二、多选题

8．甲醇是重要的化工原料，具有广泛的开发和应用前景。在体积可变的密闭容器中投

入0.5molCO 和1molH 2，不同条件下发生反应：CO(g)+2H 2(g)垐?噲?CH 3OH(g)。实验

测得平衡时CH 3OH 的物质的量随温度、压强的变化如图1所示。下列说法正确的是

A ．P 总1

B．混合气体的密度不再发生变化，说明该反应已达到平衡状态

C．图2中M点能正确表示该反应平衡常数的对数(1gK)与温度的关系

D．若P总1=0.25MPa，则Y点的平衡常数K p=64(MPa)-2

9．乙酸甲酯的催化醇解反应可用于制备甲醇和乙酸已酯，该反应的化学方程式为：CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)+CH3OH(l)

已知v正=k正·x(CH3COOCH3)·x(C6H13OH)，v逆=k逆·x(CH3COOC6H13)·x(CH3OH)，其中k

、k逆为速率常数（受温度影响），x为各组分的物质的量分数。反应开始时，CH3COOCH3正

和C6H13OH按物质的量之比1：1投料，测得338K、343K、348K三个温度下CH3COOCH3转化率(α)随时间(t)的变化关系如图所示。下列说法正确的是（）

A．该反应的△H>0

B．348K时，该反应的平衡常数为1.8

C．A、B、C、D四点中，v正最大的是D

D．在曲线①、②、③中，k正-k逆最大的曲线是①

噲?CH3OCH3(g)＋3H2O(g)，10．将CO2转化为二甲醚的反应原理为2CO2(g)＋6H2(g) 垐?

一定条件下，现有两个体积均为1.0 L的恒容密闭容器甲和乙，在甲中充入0.1 mol CO2和0.18 mol H2，在乙中充入0.2 mol CO2和0.36 mol H2，发生上述反应并达到平衡。该反应中CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A．曲线X表示的是容器甲中CO2的平衡转化率随温度的变化

B．体系的总压强P总：P总(状态Ⅱ)＜2P总(状态Ⅲ)

C．将状态Ⅰ对应的容器升温到T2K，可变成状态Ⅱ

D．T2 K时，向空的容器甲中充入CO2(g)、H2(g)、CH3OCH3(g)和H2O(g)各1mol，反应

将向正方向进行

三、综合题

11．可逆反应2SO 2(g)＋O2(g)2SO3(g)是硫酸工业中非常重要的一个反应，因该反应中使用催化剂而被命名为接触法制硫酸。

(1)使用V2O5催化该反应时，涉及到催化剂V2O5的热化学反应有：

①V2O5(s)＋SO2(g)V2 O4(s)＋SO3(g)△H1＝＋59．6kJ·mol－1

②2V 2O4(s)＋O2(g)2V2O5(s)△H2＝-314．4kJ·mol-1

则2SO 2(g)＋O2(g)2SO3(g)△H3＝_____，若降低温度，该反应速率会_____（填“增大”或“减小”）

(2)向10 L 密闭容器中加入V2O4(s)、SO2(g)各1 mol 及一定量的O2，改变加入O2的量，在常温下反应一段时间后，测得容器中V2O4、V2O5、SO2和SO3的量随反应前加入O2的变化如图甲所示，图中没有生成SO3的可能原因是

____________________________________________________。

(3)向10 L 密闭容器中加入V2O5(s)、SO2(g)各0.6mol，O2(g)0.3mol，保持恒压的条件

下分别在T1、T2、T3三种温度下进行反应，测得容器中SO2的转化率如图乙所示。

①T1_____T2(填“>”或“<”)。

②T2时，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常数K＝_____。若向该容器通入高温

He(g)（不参加反应，高于T2），SO3的产率将______选填“增大”“减小”“不变”“无法确定”），理由是_____。

③结合化学方程式及相关文字，解释反应为什么在T3条件下比T2条件下的速率慢：

__________。

(4)T 2时使用V2O5进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，在保证O2(g)的浓度不变的条件下，增大容器的体积，平衡_____（填字母代号）。

A．向正反应方向移动B．不移动C．向逆反应方向移动D．无法确定

12．将2molSO2和1molO2混合置于体积可变，压强恒定的密闭容器中，在一定温度下发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g) △H＜0，当反应进行到时间t1点时达到平衡状态，测得混合气体总物质的量为2.1mol．试回答下列问题：

（1）若平衡时，容器体积为aL，写出该反应的平衡常数为：K=__________（用含a的代数式表示）

（2）反应进行到t1时，SO2的体积分数为_______________；

（3）若在t1时充入一定量的氩气（Ar），SO2的物质的量将________（填“增大”、“减小”或“不变”）；

（4）若在t1时升温，重新达到平衡状态，新平衡混合物中气体的总物质的量____2.1mol （填“＜”、“＞”或“=”），简单说明原因：____________。

（5）若t1达到平衡后，保持容器的体积不再变化。再加入0.2molSO2、0.1molO2和1.8molSO3，此时v逆________v正（填“＜”、“＞”或“=”）。

（6）一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)（正反应放热），测得反应的相关数据如下：

用“＜”、“＞”或“=”填入下列横线上：

c2______2c1，v1______v2；K1_____K3，p2____2p3；α1(SO2)_____α3(SO2)；α2(SO3)＋

α3(SO2)_______1

参考答案

1．C 【解析】【详解】

设物质A 和物质B 的物质的量为amol ，由于经4min 后达平衡，测得D 的浓度为1.0 mol/L 可知生成n(D)= 1.0 mol/L×2L=2.0mol；根据化学计量数可知，4min 时，生成Cxmol ，消耗A2.0mol ，消耗B1.0mol ，又由于4min 时，c(A) : c(B)＝

a a -=-，计算得到a=4；根据已知条件以C 表示的平均速率υ(C)＝24n xmol

V L t min

n ==

0.125 mol·L －1·min －1

，计算可知x=1，该方程式为：2A(g) + B(g)

C(g) + 2D(g)；K=()()()()22c C c D c A c B n n =

212222322mol mol L L mol mol

L L ??

? ???

???

；可用三段式表示为： 2A(g) + B(g)

xC(g) + 2D(g)

初始状态 amol amol 0 0 4min 时反应了 2.0mol 1mol xmol 2.0mol 4min 时剩余 2.0mol 3.0mol 1mol 2mol

A.4min 时，消耗物质A 2.0mol ，υ(A)=()2.020.25/min 4n mol

V L mol L t min

==n n ，故A 正确；

B.根据已知条件以C 表示的平均速率υ(C)＝24n xmol

V L t min

n ==

0.125 mol·L －1·min －1，计算可知x=1，故B 正确；

C.4 min 时，消耗物质B1mol ，所以容器中剩余物质B 的物质的量为4mol-1mol=3 mol ，故C 错误；

D.根据三段式分析，可得到K=()()()()22c C c D c A c B n n =2

212222322mol mol L L mol mol L L ??

? ?????? ???

，故D 正确；

故选C 。 2．B

【解析】【分析】【详解】

A.由图①知T 2时曲线的斜率大于T 1时曲线的斜率，说明T 2>T 1，结合2SO 3(g)=2SO 2(g)+O 2(g) △H >0，当温度越高，越利于正向移动，因而SO 3的平衡转化率会变大，即T 2时SO 3的平衡转化率大于T 1时SO 3的平衡转化率，A 项错误；

B.K 正曲线与K 逆曲线相交时，即K 正=K 逆，说明反应H 2(g)+I 2(g)=2HI(g)达到平衡状态，根据勒夏特列原理，结合△H <0，温度越高越利于逆向移动，此时K 正

C.稀盐酸与过量锌粒反应为放热反应，一开始反应速率越来越快，但随着反应进行，盐酸浓度变小，反应速率越来越小，因而n(Zn 2+)随时间的变化曲线斜率先越来越大，然后越来越小直至为0，C 项错误；

D.由图④知5min 反应达到平衡，又v(B)=

n()

B V ?? ，反应容器的体积不知道，无法计算从开始到平衡时B 的平均反应速率，D 项错误；故选B 。 3．

C 【解析】【分析】【详解】

A ．反应在前50 s 的平均速率为v(PCl 3)=0.32mol

4L 50s

=0.0016 mol?L -1?s -1

，故A 错误；

B ．平衡后PCl 3物质的量为0.4mol ，则可列三段式：

()()()532(mol/L)0.500(mol/L)0.10.10.1PCl (mol/L)

0.4

0.1

g PCl g +Cl g ?

起始变化平衡

可求出平衡常数K=

0.10.10.4?=0.025，PCl 5的转化率为0.1

0.5

×100%=20%。相同温度下，若起始时向容器中充入2.0molPCl 3、2.0molCl 2，和起始时充入2.0molPCl 5达到等效平衡，平衡时PCl 3的转化率为1-20%=80%。现在起始时充入4.0molPCl 3、4.0molCl 2，相当于在原平衡的基础上增大压强。增大压强，平衡向PCl 5方向移动，PCl 3的转化率增大，所以达到平衡时PCl 3 的转化率大于80%，故B 错误；

C．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl5、0.40molPCl3和0.40molCl2，物质浓度分

别为0.5mol/L，0.1mol/L，0.1mol/L，结合浓度商Q c=0.10.1

0.5

=0.02＜K=0.025，反应没有

达到平衡状态，反应正向进行，达到平衡前v(正)＞v(逆)，故C正确；

D．升高温度，平衡时，c(PCl3)=0.11 mol?L-1，大于图表中PCl3浓度=0.4mol

=0.1mol/L，说

明升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应，△H＞0，故D错误；

故选C。

【点睛】

本题的易错点和难点为B，注意三段式在化学平衡计算中的应用。

4．A

【解析】

【分析】

【详解】

A．容器乙相当于甲平衡时再加入0.01molI2，容器丙相当于甲平衡时再加入0.01molH2，平衡都正向移动，c(HI)增大，所以HI 的平衡浓度：a＝b>0.004，A正确；

B．丁相当于甲加压，使其体积变为原来的一半，平衡不发生移动，平衡时，H2的平衡转化率：丁=甲，B不正确；

C．平衡时甲中H2的平衡转化率等于20%，乙相当于甲平衡时再加入0.01molI2，平衡正向移动，H2的转化率增大，所以乙中H2的平衡转化率大于20%，C不正确；

D．甲中平衡常数K＝

0.004

0.010.01

=0.16，因为温度不变，所以丙中该反应的平衡常数K＝

0.16，D不正确；故选A。

5．C

【解析】

【分析】

热化学方程式SO 2(g)+1

O2(g)SO3(g) △H=-98 kJ·mol-1表示1 mol SO2(g)与0.5 mol O2(g)

完全反应产生1 mol SO3(g)时放出98 kJ的热量，根据反应放出热量计算反应产生的SO3(g)

的物质的量，利用题目给出的SO 2(g)和O 2(g)的物质的量计算出各种物质的平衡浓度，带入平衡常数表达式可得该温度下的平衡常数。【详解】

根据热化学方程式可知反应产生1 mol SO 3气体时放出98 kJ 的热量，则现在反应放出热量是196 kJ ，产生的SO 3气体的物质的量是196÷

98=2 mol ，根据物质反应转化关系可知反应消耗2 mol SO 2(g)和1 mol 的O 2(g)，由于容器的容积是100 L ，所以平衡时各种气体的浓度分别为c (SO 2)=

()42mol 100?L

-=0.02 mol/L ，c (O 2

)=()10.01mol 100?L

-=0.09 mol/L ，c (SO 3

)=2mol

100?L

=0.02 mol/L ，因此该温度下该反应的化学平衡常数K =

()

()()

()

311

22c SO 0.020.020.09c sO c

O =

，故合理选项是C 。【点睛】

本题考查了化学平衡常数的计算，根据反应放出的热量计算出各种物质的平衡浓度是解题关键，结合平衡常数的定义计算，同一化学反应，化学平衡常数只与温度有关，与其它条件无关。 6．D 【解析】【详解】

A ．从反应开始混合气体的平均相对分子质量始终不变，所以不能作为平衡状态的标志，故A 错误；

B ．根据表中数据判断随着温度升高，平衡移动的方向，从而判断出正反应是吸热，所以焓变（△H ）大于0，根据气态物质的熵大于液态物质的熵判断出反应熵变（△S ）大于0，所以在高温下自发进行，故B 错误；

C ．到平衡后，若在恒温下压缩容器体积，平衡逆向移动，但温度不变，平衡常数不变，因此体系中气体的浓度不变，故C 错误；

D ．根据表中数据，平衡气体的总浓度为4.8×10-3mol /L ，容器内气体的浓度之比为2：1，故NH 3和CO 2的浓度分别为3.2×10-3mol /L 、1.6×10-3mol /L ，代入平衡常数表达式：K =

（3.2×10-3）2×1.6×10-3=813

1.6410(mol L )--??，故D 正确；

答案选D 。

【点睛】

计算25.0℃时的分解平衡常数，要根据题目所给该温度下的浓度值，根据NH 3和CO 2的物质的量之比，在相同的容器中，体积相等，可以得到浓度的关系，再代入公式即可。选项C 为解答的易错点，注意平衡常数的表达式以及影响因素。 7．C 【解析】【分析】

温度越高，反应速率越快，到达平衡所用时间越少，故含x 点的曲线对应的温度为348K ，含y 点的曲线对应的温度为343K 。温度为348K ，乙酸甲酯平衡时的转化率为60%，温度为343K ，乙酸甲酯平衡时的转化率为50%，温度越高，乙酸甲酯转化率越高，故该反应正反应为吸热反应，ΔH > 0，【详解】

A ．由分析知，ΔH > 0，A 不符合题意；

B ．x 点、y 点对应的乙酸甲酯转化率转化率相同，但是x 点温度比y 点温度高，x 点所用时间比y 点所用时间少，故反应速率：v (x )> v(y)，B 不符合题意；

C ．由分析知，含y 点的曲线对应的温度为343K ，平衡时的转化率为50%，因为反应开始时，己醇和乙酸甲酯按物质的量之比 1:1 投料，故平衡时：n(CH 3COOCH 3)=n(C 6H 13OH ) =n(CH 3COOC 6H 13)=n(CH 3OH )，它们的物质的量分数

x(CH 3COOCH 3)=x(C 6H 13OH )=x(CH 3COOC 6H 13)=x(CH 3OH )，Kx=

3361333613()()

()()

x CH OH x CH COOC H x CH COOCH x C H OH ??=1，C 的说法错误，C 符合题意；

D ．对应给定的化学反应方程式，平衡常数仅受温度的影响，不受起始反应物浓度变化的影响，故348K 时，初始投料n()

n()

己醇乙酸甲酯分别按 1:1和2:1进行，Kx 相同，D 不符合题意；

答案选C 。 8．BD 【解析】【分析】

A ．对于反应CO （g ）+2H 2（g ）CH 3OH （g ），增大压强，平衡正向移动，甲醇的物质

的量增大；

B ．容器体积可变，平衡时，容器体积不变，密度不变；

C ．升高温度甲醇的物质的量减少，说明升高温度，平衡逆向移动；

D ．X 、Y 点在相同温度下，则平衡常数相同，X 点甲醇的物质的量为0.25mol ，可计算平衡时各物质的量，进而计算分压，结合分压计算平衡常数。【详解】

A ．对于反应CO （g ）+2H 2（g ）

CH 3OH （g ），增大压强，平衡正向移动，甲醇的物质

的量增大，由图象可知P 总1＞P 总2，故A 错误；

B ．容器体积可变，达到平衡时，容器体积不变，由于气体的质量不变，则密度不变，可说明达到平衡状态，故B 正确；

C ．升高温度甲醇的物质的量减少，说明升高温度，平衡逆向移动，则升高温度，lgK 减小，N 点能正确表示该反应平衡常数的对数（1gK ）与温度的关系，故C 错误；

D ．X 、Y 点在相同温度下，则平衡常数相同，X 点甲醇的物质的量为0.25mol ，则

2320.5100.250.50.250.25

0.5

0.25

CO g H g CH OH g +?（）（）（）起始

转化平衡

则K （Y ）=K （X ）=

0.25

0.250.250.250.50.250.5(0.25)(0.25)0.250.250.50.250.250.5

MPa

MPa MPa ?++???++++=64（MPa ）-2

，故D 正确。

故选：BD 。【点睛】

本题考查化学平衡的计算、平衡影响因素等知识点，侧重分析与应用能力的考查，注意把握图象的分析以及计算的思路。 9．AD 【解析】【分析】【详解】

A.根据图像，①的反应速率最快，说明①对应的是最高温度348K ，温度升高，平衡时转化率增大，说明正向是吸热的，所以ΔH >0；A 选项正确；

B ．348K 时，设初始投入为1mol ，则有：

()()()()3361336133 1 1 0 0 0.64 0.64 0.64 CH COOCH l C H OH l CH COOC H l CH OH l ?

+???→←??+?

催化剂起转 0.64 0.36 0.36 0.64 0.64

平

带入平衡常数表达式：()()()()3613333613x x CH COOC H x CH OH x CH COOCH x C H K H O =g g =

0.180.3200.32

.2.18

=3??，B 选项错误；

C ．A 点x(CH 3COOCH 3)·x(C 6H 13OH)大且温度高，所以A 点v 正最大，C 选项错误；

D ．k 正、k 逆为速率常数，根据平衡移动规律，k 正受温度影响更大，因此温度升高，k 正的增大程度大于k 逆，因此，k 正-k 逆值最大的曲线是①，D 选项正确；答案选AD 。 10．BD 【解析】【分析】【详解】

A.由已知，结合图像可得，恒温恒容时，甲、乙两平衡不等效，由于正反应是气体分子数减少的瓜不，故压强越大反应物的转化率越高。在相同温度下，乙的CO 2的平衡转化率高，所以曲线X 表示的是容器乙中CO 2的平衡转化率随温度的变化，选项A 错误；

B.状态II 和状态III 温度和体积相同，点II 处于起始加入0.2molCO 2的曲线上，点III 处于起始加入0.1molCO 2的曲线上，状态II 起始加入的CO 2物质的量是状态III 的两倍，状态II 相当于在状态III 达平衡后将体积缩小一半，若平衡不移动，状态II 总压强等于状态III 的两倍，增大压强平衡向正反应方向移动，所以P 总（状态II ）＜2P 总（状态III ），选项B 正确；

C. 由图像可知，将状态Ⅰ对应的容器升温到T 2K ，平衡逆向移动，CO 2的平衡转化率减小，只能得到状态III 而得不到状态II ，选项C 错误；

D. T 2 K 时，乙中CO 2的平衡转化率40%，平衡时CO 2(g)、H 2(g)、CH 3OCH 3(g)和H 2O(g)的

浓度分别为0.12mol/L 、0.12mol/L 、0.04mol/L 、0.12mol/L ，K=326

0.040.121607.50.120.12

?=?，在相同温度下，化学平衡常数不变。向空的容器甲中充入CO 2(g)、

H 2(g)、CH 3OCH 3(g)和H 2O(g)

各1mol，Q=

11607.5

，反应将向正方向进行，选项D正确。

答案选BD。

【点睛】

本题通过图象考查了影响平衡的因素分析判断，题目难中等，关键看懂图象，学会分析图象的方法，易错点为选项B，状态II和状态III温度和体积相同，点II处于起始加入0.2molCO2的曲线上，点III处于起始加入0.1molCO2的曲线上，状态II起始加入的CO2物质的量是状态III的两倍，状态II相当于在状态III达平衡后将体积缩小一半，若平衡不移动，状态II

总压强等于状态III的两倍，增大压强平衡正向移动使体系的压强会减小一些，故P总（状态II）＜2P总（状态III）。

11．-195.2kJ/mol 减小常温下，V 2O5 (s)＋SO2 (g)V2 O4 (s)＋SO3 (g)和2SO2(g)＋O 2(g)2SO3(g)反应都很慢＜ 1.89×104减小该反应为气体体积减小

的放热反应，通入高温He相当于加热；同时容器的体积增大，相当于减小压强，平衡均左移，产率减小该反应正向为放热反应，平衡时温度越高，SO2的转化率越低，故T3比T2高，高温下，反应②平衡向左移动，生成的V2O4固体覆盖在V2O5固体的表面，减小了V 2O5与SO2气体的接触面积，使得V2O5 (s)＋SO2 (g)V2 O4 (s)＋SO3 (g)的反应速率降低 B

【解析】

【分析】

(1)结合已知热化学方程式，根据盖斯定律进行计算；

(2)由图像可知，随反应前加入O2量的变化，SO2未参与反应，V2O4逐渐减少，V2O5逐渐增多，根据反应条件和反应方程式分析反应的发生；

(3)①温度越高，反应速率越大；

②由图像可知，在T2温度下，该反应达到平衡状态时，SO2的转化率为90%，则可列出三段式，计算平衡时气体总物质的量，再根据恒温恒压下，气体的体积之比等于物质的量之比可得，计算平衡时容器的体积，从而计算平衡时气体的浓度，进而计算该反应的平衡常数；通入高温He相当于加热，同时容器的体积会增大，再结合平衡移动规律分析；

③结合平衡移动规律以及V 2O5催化反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的历程分析原因；

(4)根据V 2O5催化反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的历程分析。

【详解】

(1)已知热化学方程式①V2O5 (s)＋SO2 (g)V2 O4 (s)＋SO3 (g) △H1＝＋59.6kJ·mol－1；

②2V2O4(s)＋O2(g)2V2O5(s) △H2＝-314.4kJ·mol-1；根据盖斯定律可知，由2×①+②可得目标方程式2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，则△H3＝2△H1+△H2＝＋59.6kJ·mol－

1×2-314.4kJ·mol-1=-195.2kJ/mol，降低温度，反应速率会减小，故答案为：-195.2kJ/mol；减小；

(2)由图像可知，随反应前加入O2量的变化，SO2未参与反应，V2O4逐渐减少，V2O5逐渐增多，由此可知，容器中发生反应2V2O4(s)＋O2(g)2V2O5(s)，而反应V2O5 (s)＋SO2 (g) V2 O4 (s)＋SO3 (g)和2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)几乎没有发生，可能是在常温下反应都很慢，则没有生成SO3，故答案为：常温下，V2O5 (s)＋SO2 (g)V2 O4 (s)＋SO3 (g)和2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应都很慢；

(3)①由图像可知，在T2温度下，该反应先达到平衡状态，则反应速率更大，且该反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，SO2的转化率降低，则T2温度更高，故答案为：＜；

②由图像可知，在T2温度下，该反应达到平衡状态时，SO2的转化率为90%，则SO2的转

化量为0.54mol，可列出三段式(单位为mol)

()()()

223

0.60.30

0.540.270.54

O g O g2

60.03

SO g

0.54

＋

，则平衡时气

体总物质的量为0.06mol+0.03mol+0.54mol=0.63mol，设平衡时容器的体积为V，根据恒温恒

压下，气体的体积之比等于物质的量之比可得，10L0.9mol

0.63mol

，解得，V=7L，则该反应

的平衡常数

0.54

()

(SO)7

==1.8910

0.060.03

(SO)(O)()

c c

＝；由于该反应为气体体积减小

的放热反应，通入高温He相当于加热，同时容器的体积会增大，相当于减小压强，平衡均左移，产率减小，故答案为：1.89×104；减小；该反应为气体体积减小的放热反应，通入高温He相当于加热，同时容器的体积增大，相当于减小压强，平衡均左移，产率减小；

③该反应正向为放热反应，平衡时温度越高，SO2的转化率越低，故T3比T2高，高温下，反应②平衡向左移动，生成的V2O4固体覆盖在V2O5固体的表面，减小了V2O5与SO2气体的接触面积，使得V2O5 (s)＋SO2 (g)V2 O4 (s)＋SO3 (g)的反应速率降低，故答案为：该反应正向为放热反应，平衡时温度越高，SO2的转化率越低，故T3比T2高，高温下，反应②平衡向左移动，生成的V2O4固体覆盖在V2O5固体的表面，减小了V2O5与SO2气体的

接触面积，使得V 2O 5 (s)＋SO 2 (g)V 2 O 4 (s)＋SO 3 (g)的反应速率降低；

(4)T 2 时使用 V 2O 5 进行反应：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)，实际上反应的过程为①V 2O 5 (s)

＋SO 2 (g)

V 2 O 4 (s)＋SO 3 (g)，②2V 2O 4(s)＋O 2(g)

2V 2O 5(s)，反应①为反应前后气

体物质的量不变的反应，增大容器的体积，即减小压强，平衡不移动，对于反应②，由于氧气的浓度不变，则平衡也不移动，故2SO 2(g)＋O 2(g)

2SO 3(g)不移动，故答案为：B 。

12．810a 9.52% 增大＞正反应放热，升温，平衡逆向移动，气体的物质的量增大＜＞＜＞＜＞＜【解析】【详解】

（1）平衡时，体积为aL ，

()

()()

()()()2232SO g +O g 2SO g mol 210mol 2x x 2x mol 2-2x

1-x

?起始浓度转化浓度平衡浓度

由题可知，(2-2x)+(1-x)+2x=2.1，解得x=0.9，则

()()()2

232

222 1.8mol SO aL =810a SO O 0.2mol 0.1mol aL aL c K c c ?? ???==?????

? ? ?????

；（2）由（1）分析可知，反应进行到t 1时，

SO 2的体积分数为()2-20.9mol 100%=9.52%2.1mol

??；

（3）该反应在恒压装置中进行，充入氩气，氩气不参加反应，因此容器体积将增大，容器内反应物总压将减小，平衡将向气体体积增大的方向移动，即平衡将逆向移动，SO 2的物质的量将增大；

（4）该反应正向为放热反应，升高温度，平衡将向吸热反应方向移动，即平衡将逆向移动，达到新平衡混合物中气体的总物质的量大于2.1mol ；

（5）恒容条件下，再加入0.2molSO 2、0.1molO 2和1.8molSO 3，

()()()2

23C 2

232 3.6mol SO aL 405a

???===?????

? ? ?????

，反应将正向进行，v 逆＜v 正；（6）由题中表格信息可知，容器2建立的平衡相当于容器1建立平衡后再将容器的容积缩

小为原来的1

(相当于压强增大为原来的2倍)后平衡移动的结果，由于加压，化学反应速率

加快，则v1＜v2；由于平衡右移，则α1(SO2)＜α2(SO2)，根据勒夏特列原理可得c2＞2c1，p1＜p2＜2p1；容器3中建立的平衡相当于容器1建立的平衡升温后平衡移动的结果。升高温度，化学反应速率加快，则v1＜v3；由于平衡左移，则α1(SO2)＞α3(SO2)，c1＞c3。由于温度升高，气体物质的量增加，故p3＞p1。对于特定反应，平衡常数仅与温度有关，温度升高，题给平衡左移，平衡常数减小，则K1＝K2＞K3，由以上分析可知c2＞2c1，p1＜p2＜2p1，p1＜p3，则p2＜2p3，v1＜v3，α1(SO2)＞α3(SO2)，因为c2＞2c1，c1＞c3，则c2＞2c3。若容器2的容积是容器1的2倍，则两者建立的平衡完全相同，根据平衡特点，此时应存在α1(SO2)＋α2(SO3)＝1，由于容器2的平衡相当于容器1的平衡加压，故α2(SO3)将减小，则α1(SO2)＋α2(SO3)＜1，结合α1(SO2)＞α3(SO2)，则α2(SO3)＋α3(SO2)＜1。