【精准解析】2021新高考化学鲁科版：第7章专项提能特训13多平衡体系的综合分析

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专项提能特训 13　多平衡体系的综合分析

一、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。

1．CO 常用于工业冶炼金属。在不同温度下 CO 还原四种金属氧化物达平衡后气体中 lg 与

温度(t)的关系曲线如图。下列说法正确的是(　　)

A．通过增高反应炉的高度，延长矿石和 CO 接触的时间，能减少尾气中 CO 的含量

B．CO 不适宜用于工业冶炼金属 Cr

C．CO 还原 PbO2的反应 ΔH＜0

D．工业冶炼金属 Cu 时，高温有利于提高 CO 的转化率

答案　BC

解析　A项，增高反应炉的高度，增大 CO 与铁矿石的接触时间，不能影响平衡移动，CO

的利用率不变，错误；B项，由图像可知用 CO 冶炼金属铬时，lg 一直很大，说明 CO 转化

率很低，不适宜，正确；C项，由图像可知 CO 还原 PbO2的温度越高，lg 越大，说明 CO 转

化率越低，平衡逆向移动，故 ΔH＜0，正确；D项，由图像可知用 CO 冶炼金属铜时，温度

越高，lg 越大，故 CO 转化率越低，错误。

2．将 1 mol N2O5置于 2 L 密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：

①2N2O5(g)2N2O4(g)＋O2(g)；② N2O4(g)2NO2(g)。达到平衡时，[O2]＝0.2 mol·L－1，

[NO2]＝0.6 mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数(mol·L－1)为(　　)

A．3.2 B．0.2

C. D.

答案　B

解析　N2O5分解得到 N2O4部分转化为 NO2(g)，平衡时[O2]＝0.2 mol·L－1，[NO2]＝0.6 mol·L－

1，则平衡时[N2O4]＝2[O2]－[NO2]＝0.2 mol·L－1×2－×0.6 mol·L－1＝0.1 mol·L－1，平衡时

[N2O5]＝－2[O2]＝0.5 mol·L－1－0.2 mol·L－1×2＝0.1 mol·L－1，故反应①的平衡常数 K＝＝

mol·L－1＝0.2 mol·L－1。

3．(2019·原创)甲烷制取氢气的反应方程式为 CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，在三个容

积均为 1 L 的恒温恒容密闭容器中，按表中起始数据投料(忽略副反应)。甲烷的平衡转化率

与温度、压强的关系如下图所示。

容器

起始物质的量/mol

CH4的平衡转化率

CH4H2O CO H2

Ⅰ0.1 0.1 0 0 50%

Ⅱ0.1 0.1 0.1 0.3 /

Ⅲ0 0.1 0.2 0.6 /

下列说法正确的是(　　)

A．起始时，容器Ⅱ中甲烷的正反应速率大于甲烷的逆反应速率

B．该反应为吸热反应，压强：p2＞p1

C．达到平衡时，容器Ⅰ、Ⅱ中 CO 的物质的量满足：n(CO)Ⅱ＜n(CO)Ⅰ

D．达到平衡时，容器Ⅱ、Ⅲ中总压强：pⅢ＞pⅡ

答案　BD

解析　A项，根据容器Ⅰ中反应数据计算平衡常数 K＝ mol2·L－2＝0.067 5 mol2·L－2，依据容

器Ⅱ中起始物质的量可以计算出浓度商 Q＝ mol2·L－2＝0.27 mol2·L－2>K，所以起始时，容器

Ⅱ中甲烷的正反应速率小于甲烷的逆反应速率；B项，随着温度升高甲烷的平衡转化率增大，

说明升温使平衡右移，正反应为吸热反应；由于正反应是气体体积增大的反应，加压使平衡

左移，所以 p2>p1；C项，根据勒·夏特列原理和等效平衡模型分析，Ⅱ中起始物质的量相当

于两份Ⅰ中起始物质的量合并压缩，虽然平衡逆向移动，但最终平衡时一氧化碳的物质的量

仍比Ⅰ多；D项，Ⅲ中相当于在Ⅱ中达到平衡后，又加入了 0.1 mol H2O(g)，平衡正向移动，

气体的总物质的量增大，所以平衡后总压强一定会比Ⅱ中大。

二、非选择题

4．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应历程如下：

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