（3）上图平衡状态由A变到B时，改变的外界条件是____。 a 又加入一些催化剂 b 又加入一些氧气 c 降低了体系的温度 d 升高了外界的大气压
（4）新型纳米材料氧缺位铁酸盐MFe2Ox在常温下，能将氮的氧化物和SO2等废气分解除去。转化流程如图所示，
若x=3.5，M为Zn，请写出ZnFe2O3.5分解SO2的化学方程式_________
c2(N2)?c2(H2O)?c(CO2) 0.0533 b 4MFe2O3.5 +SO2 = 4MFe2O4 + S 【答案】K?4c(CH4)?c(NO)【解析】 【分析】
⑴根据平衡常数表达式完成。
⑵根据反应得出氧气的转化率，再计算出用氧气表示的反应速率。
⑶状态由A变到B时，二氧化硫转化率升高，压强增大，根据平衡移动原理分析。 ⑷从氧化还原反应的角度判断反应产物，根据氧原子个数守恒写出相关反应的方程式。 【详解】
c2(N2)?c2(H2O)?c(CO2)⑴该反应平衡常数表达式为：K?；故答案为：
c(CH4)?c4(NO)c2(N2)?c2(H2O)?c(CO2)K?。
c(CH4)?c4(NO)⑵图中信息得出二氧化硫的转化率是0.8，根据加入量之比等于计量系数之比，转化率相等得出氧气转化率也为0.8，消耗氧气的物质的量是：n(O2)=1.0mol×0.8=0.8mol，用氧气表示反应速率为：υ(O2)=0.0533。
⑶a. 又加入一些催化剂，催化剂不影响化学平衡，故a不符合题意；b. 加入一些氧气，压强增大，增加氧气浓度，平衡正向移动，二氧化硫的转化率升高，故b符合题意；c. 反应是放热反应，降低温度，平衡向着正向移动，气体的物质的量减少，压强减小，故c不符
?n0.8mol?=0.0533mol?L?1?min?1；故答案是：V??t30L?0.5min合题意；d. 升高了外界的大气压，化学平衡不移动，故d不符合题意；综上所述，答案为：b。
⑷由题意可知，铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得，则反应物中MFe2Ox为还原剂，SO2为氧化剂，生成物为MFe2O4和S，根据氧原子守恒得到反应的关系式为4ZnFe2O3.5 + SO2 = 4ZnFe2O4+S；故答案为：4MFe2O3.5 +SO2 = 4MFe2O4 + S。
12．多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产，其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注。 (1)SiCl4可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，化学方程式为_____________________________________。 (2)SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应：3 SiCl4
垐?（g）+2H2（g）+Si（s）噲?4SiHCl3（g）达平衡后，H2与SiHCl3物质的量浓度分别为
0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为___kg。
(3)实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应：Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑；MnO2+4HCl（浓）
???? MnCl2+Cl2↑+2H2O据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置
_______(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置_________（填代号）。 可选用制备气体的装置：
(4)采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0kg，则生成氢气______m3（标准状况）。（忽略可能存在的其他反应）
高温【答案】SiCl4+2H2+O2????SiO2+4HCl 0.35 e d 134.4
【解析】 【分析】
（1）SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，光导纤维的主要成分是SiO2，H、Cl元素必在另一产物中，H、Cl元素结合成HCl，然后配平即可；
（2）利用三段分析法，根据平衡时H2与SiHCl3物质的量浓度，求出的起始物质的量，再根据2NaCl+2HO=Cl?+H?+2NaOH，求出理论上消耗纯NaCl的质量；
222（3）根据制取气体的药品和条件来选择仪器和装置；
（4）根据得失电子守恒，NaCl转化为NaClO3所失去的电子等于H2O转化为H2所得到的电
通电子，由氯酸钠的质量求出氯酸钠的物质的量，进而求出NaCl转化为NaClO3所失去的电子的物质的量，最后求出生成氢气在标准状况下的体积； 【详解】
（1）SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，光导纤维的主要成分是SiO2，H、Cl元素必在另一产物中，H、Cl元素结合成HCl，然后配平即可．发生的化学方程式为：
高温 SiCl4+2H2+O2=SiO2+4HCl，
故答案为： SiCl4+2H2+O2=SiO2+4HCl；
（2）设反应前氢气物质的量为nmol，反应生成的SiHCl3为4xmol，则有
高温 3SiCl（g）+2H（g）+Si（s）?42起始量（mol）变化量（mol）平衡量（mol）n2xn-2xx4SiHCl（g）304x4x
4x=0.020mol/L?20L=0.4mol，x=0.1mol， n-2x=0.140mol/L?20L=2.8mol，n=3.0mol，由2NaCl+2HO=Cl?+H?+2NaOH，可知氯化钠的物质的量为6mol；
222通电m（NaCl）=58.5g/mol?6.0mol=351g=0.35kg，
故答案为：0.35；
（3）实验室制氢气：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2?，不需要加热所以选e，制氯气：
MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2?+2H2O，需要加热，干燥氯气用浓硫酸，除去氯
化氢用饱和食盐水，故选d， 故答案为：e；d；
（4）由NaCl转化为NaClO3，失去电子数为6，H2O转化为H2，得到的电子数为2，设产
3333213?10gVm?10L/m=2?生的H2体积为Vm3，由得失电子守恒得：6?，
116.5g/mol22.4L/molΔV=134.4m3， 故答案为：134.4。
13．T℃时在2L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示，3分钟时达到平衡；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。
（1）容器中发生的反应可表示为___________________________ （2）反应进行的前3 min内，用X表示的反应速率 v(X)＝____________
（3）保持其他条件不变，升高温度，该反应的化学平衡常数K将____________（填“变大”、“减小”或“不变”）
（4）①若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是____________ ②一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高气体Y的转化率，可以采取的措施是__________（填字母代号）。 a．高温高压 b．加入催化剂 c．减少Z的浓度 d．增加气体Y的浓度 【答案】3X(g)+ Y(g)【解析】 【分析】
由图1中的信息可知，X和Y是反应物、Z是生成物，3分钟时达到平衡，其变化量分别为0.6mol、0.2 mol、0.4 mol，其变化量之比为3:1:2。由图2中信息可知，T2＞T1，温度升高化学平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应。由图3中的信息可知，在该反应条件下，到达平衡的时间减少了，平衡状态与图1中的相同。 【详解】
（1）由图1中的信息可知，X和Y是反应物、Z是生成物，3分钟时达到平衡，其变化量分别为0.6mol、0.2 mol、0.4 mol，其变化量之比为3:1:2，故容器中发生的反应可表示为3X(g)+ Y(g)
2Z(g)。
2Z(g) 0.1 mol/(L? min) 变大 加入催化剂 a c
（2）反应进行的前3 min内，用X表示的反应速率 v(X)＝
0.6mol?0.1 mol/(L? min)。
2L?3min（3）由图2中信息可知，T2＞T1，温度升高化学平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应。保持其他条件不变，升高温度，该反应的化学平衡常数K将变大。
（4）①若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则在该反应条件下，到达平衡的时间减少了，但是其平衡状态与图1中的相同，则改变的条件是加入催化剂。 ②一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高气体Y的转化率：
a．正反应是气体分子数减少的吸热反应，故高温高压可以提高气体Y的转化率； b．加入催化剂只能加快化学反应速率，不能提高气体Y的转化率；
c．减少Z的浓度，可以使化学平衡向正反应方向移动，故可提高气体Y的转化率； d．增加气体Y的浓度可以使化学平衡向正反应方向移动，但不能提高气体Y的转化率。
综上所述，可以采取的措施是ac。
14．碳循环的途径之一是：CO2(g)+3H2(g)的量随时间变化情况如图所示：
CH3OH(g)+H2O(g)+49.0kJ，在容积为2L的密闭
容器中充入1molCO2和3molH2，在两种不同的实验条件下进行反应，测得CH3OH(g)的物质
（1）前5min内实验①的平均反应速率v(H2)=__mol/(L·min)。 （2）能说明上述反应达到平衡状态的是__（填编号）。 a.混合气体的密度不随时间变化而变化 b.单位时间内每消耗3molH2，同时生成1molH2O c.CO2的体积分数在混合气体中保持不变 d.3v逆(CO2)=v正(H2)
（3）与①相比，②仅改变一种反应条件，所改变的条件和判断的理由分别是__。 （4）在一定温度下，把2.0LCO2和6.0LH2通入一个带活塞的体积可变的密闭容器中，活塞的一端与大气相通，反应达到平衡后，测得混合气体为7.0L。若需控制平衡后混合气体为6.5L，则可采取的措施是__；欲使反应的K减小，可以采取的措施是__。
【答案】0.165 c、d 增大压强，因为与①相比，②的反应速率增大，平衡正向移动，符合增大压强的情况 降温 升温 【解析】 【分析】 【详解】 （1）根据三段式
起始?mol?1转化?mol?0.55平衡?mol?0.45CO2?g?+3H2?g??CH3OH?g?+H2O?g?31.651.3500.550.5500.550.55
1.65mol?1?1
从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)= 2L =0.165mol?L?min；
5min（2）a．各物质都为气体，容器的体积不变，混合气体的总质量不变，密度自始至终为定值，不能说明可逆反应到达平衡，故A不符合题意；
b．单位时间内每消耗3mol H2，同时生成1mol H2O，都表示正反应速率，不能说明可逆反应到达平衡，故b不符合题意；
c．CO2的体积分数在混合气体中保持不变，说明可逆反应到达平衡，故c符合题意；
化学化学反应的速率与限度的专项培优练习题含详细答案
