2022届高考化学一轮复习-专题十六-化学反应速率和化学平衡1检测.docx

2022届高考化学一轮复习 专题十六 化学反应速率和化学平衡1检测

2022届高考化学一轮复习 专题十六 化学反应速率和化学平衡1检测

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姓名：

- 15 -

专题十六　化学反应速率和化学平衡
考点1　化学反应速率
1.[2020山东,14,4分][双选]1, 3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1, 3-丁二烯生成碳正离子();第二步Br-进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如图所示。已知在0 ℃和40 ℃时,1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别为70∶30和15∶85。下列说法正确的是 (　　)

A.1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定
B.与0 ℃相比,40 ℃时1,3-丁二烯的转化率增大
C.从0 ℃升至40 ℃,1,2-加成正反应速率增大,1,4-加成正反应速率减小
D.从0 ℃升至40 ℃,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
2.[2017浙江4月选考,21,2分]对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下,M的物质的量浓度(mol·L-1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。
时间M的物质的量浓度水样
0
5
10
15
20
25
Ⅰ(pH=2)
0.40
0.28
0.19
0.13
0.10
0.09
Ⅱ(pH=4)
0.40
0.31
0.24
0.20
0.18
0.16
Ⅲ(pH=4)
0.20
0.15
0.12
0.09
0.07
0.05
Ⅳ(pH=4,含Cu2+)
0.20
0.09
0.05
0.03
0.01
0

下列说法不正确的是 (　　)
A.在0~20 min内, Ⅰ 中M的分解速率为0.015 mol·L-1·min-1
B.水样酸性越强,M的分解速率越快
C.在0~25 min内,Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大
D.由于Cu2+存在,Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快
3.[2018海南,16节选,7分](1)100 ℃时,在不同金属离子存在下,纯过氧化氢24 h的分解率见下表:

离子
加入量/(mg·L-1)
分解率/%
离子
加入量/(mg·L-1)
分解率/%
无
—
2
Fe3+
1.0
15
Al3+
10
2
Cu2+
0.1
86
Zn2+
10
10
Cr3+
0.1
96

由上表数据可知,能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是　　　　。贮运过氧化氢时,可选用的容器材质为　　　　(填标号)。 
A.不锈钢　　　B.纯铝　　　C.黄铜　　　D.铸铁
(2)过氧化氢的Ka1=2.24×10-12,H2O2的酸性　　　　H2O(填“大于”“小于”或“等于”)。研究表明,过氧化氢溶液中H的浓度越大,过氧化氢的分解速率越快。常温下,不同浓度的过氧化氢分解率与pH的关系如图所示。一定浓度的过氧化氢,pH增大分解率增大的原因是　　　　;相同pH下,过氧化氢浓度越大分解率越低的原因是　　　　。 

考点2　化学平衡状态及化学平衡的移动
4.[2019浙江4月选考,17,2分]下列说法正确的是 (　　)
A.H2(g)+I2(g)2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变
B.C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g)2C(?)已达平衡,则A、C不能同时是气体
D.1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出热量Q1;在相同温度和压强下,当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收热量Q2,Q2不等于Q1
5.[2019江苏,15,4分][双选]在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是 (　　)

A.反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH>0
B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率
C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率
D.380 ℃下,c起始(O2)=5.0×10-4 mol·L-1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K>2 000
考点3　化学平衡常数与转化率
6.[2019全国卷Ⅱ,27改编]环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:
(1)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应(g)+I2(g)(g)+2HI(g)　ΔH>0,起始总压为105 Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为　　　　,该反应的平衡常数Kp=　　　　Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有　　　　(填标号)。 
A.通入稀有气体　　B.提高温度　　C.增加环戊烯浓度　　D.增加碘浓度

(2)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是　　　(填标号)。 
A.T1>T2
B.a点的反应速率小于c点的反应速率
C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D.b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L-1
7.[2019全国卷Ⅰ,28,14分]水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:
(1)Shibata曾做过下列实验:①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴Co(s),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.025 0。
②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.019 2。
根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO　　　　H2(填“大于”或“小于”)。 
(2)721 ℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为　　　　(填标号)。 
A.<0.25　　　B.0.25　　　C.0.25~0.50　　　D.0.50　　　E.>0.50
(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图1所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。

可知水煤气变换的ΔH　　　0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正=　　　　eV,写出该步骤的化学方程式　　　　　　　　　　　。 
(4)Shoichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如图2所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的和pCO相等、和相等。
计算曲线a的反应在30~90 min内的平均速率(a)=　　　　 kPa·min-1。467 ℃时和pCO随时间变化关系的曲线分别是　　　　、　　　　。489 ℃时和pCO随时间变化关系的曲线分别是　　　　、　　　　。 
拓展变式
1.[2021湖北黄冈质检]酸催化乙烯水合制乙醇的反应机理、能量与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是 (　　)

A.①、②、③三步反应均释放能量
B.该反应历程中有两个过渡态
C.第③步反应的原子利用率为100%
D.总反应速率由第①步的反应速率决定
2.SCR脱硝是目前最成熟的烟气脱硝技术,其反应原理为8NH3(g)+6NO2(g) 7N2(g)+12H2O(g)　ΔH<0。向10 L的密闭容器中加入0.040 mol NH3和0.030 mol NO2以及适量催化剂,在T ℃时发生反应,用气体传感器测得不同时间的NO2转化率α随时间变化的数据如表所示。
t/s
0
1
2
3
4
5
6
7
8
α/%
0
18.0
33.8
45.0
55.6
64.2
71.1
80.0
80.0

(1)0~3 s内的平均反应速率v(NO2)=　　　　;与之相比3~6 s内的平均反应速率　　　　(填“增大”“减小”或“相等”);由此可得出的结论是　　　　　　　　　　。 
(2)T ℃时该反应的平衡常数(K)的计算式为　。 
(3)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。
①为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了如表所示的三组实验,请完善表格中的数据。
实验
编号
温度/℃
c(NH3)初始/
(mol·L-1)
c(NO2)初始/
(mol·L-1)
催化剂的比
表面积/(m2·g-1)
Ⅰ
350
8.0×10-3
6.0×10-3
120
Ⅱ

80
Ⅲ
150

80

②请在给出的坐标图中,画出表中Ⅱ、Ⅲ中NO2浓度随时间变化的趋势曲线,并标明实验编号。

3.[2017全国卷Ⅲ,28节选,7分]298 K时,将20 mL 3x mol·L-1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:As(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)As(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(As)与反应时间(t)的关系如图所示。

(1)下列可判断反应达到平衡的是　　　　(填标号)。 
a.溶液的pH不再变化　　　b.v(I-)=2v(As)　c.c(As)/c(As)不再变化　d.c(I-)=y mol·L-1
(2)tm时,v正　　　　v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。 
(3)tm时v逆　　　　tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是　。 
(4)若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为　　　　。 
4.一定温度下,密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0。测得v正(SO2)随反应时间(t)的变化如图所示,其中在t2时改变了某个条件。下列有关说法正确的是 (　　)

A.t1时平衡常数K1小于t3时平衡常数K2
B.t1时平衡混合气的大于t3时平衡混合气的
C.t2时改变的条件可能是升温或缩小容器体积
D.t1时平衡混合气中SO3的体积分数等于t3时平衡混合气中SO3的体积分数
5.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图的一部分如图所示。

(1)由图可得出的正确结论是　　　　(填标号)。 
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:a点小于b点
C.反应物的总能量小于生成物的总能量
D.Δt1=Δt2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段
(2)请补充完整该反应从开始到平衡这一过程的v正-t示意图。
6.[n-t图像][2020浙江杭州中学模拟]在容积为2 L的刚性密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2,发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在其他条件不变的情况下,温度对反应的影响如图所示(注:T1、T2均大于300 ℃)。下列说法正确的是 (　　)

A.该反应在T1时的平衡常数比在T2时的小
B.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时减小
C.T2时,0~tB min生成甲醇的反应速率v(CH3OH)= mol·L-1·min-1
D.T1时,若反应达到平衡后CO2的转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为(2-α)∶2
7.[α-T图像][2015广东,31改编]已知反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。实验测得在一定压强下,反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl~T曲线如图所示。

在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应αHCl~T曲线的示意图,并简要说明理由: 　　　　　　　　。 
8.向密闭容器中加入0.2 mol H2S,反应在不同温度(900~1 500 ℃)下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示,则在此温度区间内,H2S分解反应的主要化学方程式为　　　　　　　　　。 

答案
专题十六　化学反应速率和化学平衡

1.AD　由题图可知,1,4-加成产物的能量低,1,2-加成产物的能量高,能量越低越稳定,A项正确;由题图可知1,2-加成反应与1,4-加成反应都为放热反应,0 ℃时1,3-丁二烯的转化率大于40 ℃时的转化率,B项错误;温度升高,1,2-加成反应和1,4-加成反应的正反应速率均增大,C项错误;从0 ℃升至40 ℃时,1,3-丁二烯发生的加成反应由以1,2-加成为主变成以1,4-加成为主,即1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度,D项正确。
2.D　0~20 min内,水样Ⅰ中vM=(0.40-0.10) mol·L-1÷20 min=0.015 mol·L-1·min-1,A项正确;比较水样Ⅰ和Ⅱ可知,水样酸性越强,M的分解速率越快,B项正确;在0~25 min内,水样Ⅲ中M的分解百分率为75%,而水样Ⅱ中M的分解百分率为60%,C项正确;虽然水样Ⅳ中有Cu2+存在,但是在相同时间内,水样Ⅰ中M的分解速率仍比Ⅳ快,D项错误。
3.(1)Cr3+(1分)　B(1分)　(2)大于(1分)　pH升高,H的浓度增加,分解速率加快(2分)　过氧化氢浓度越高,其电离程度越低,分解率越小(2分)
【解析】　(1)根据题表中数据可知,加入的Cr3+浓度最小,H2O2分解率最大,故能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子为Cr3+。结合题表中数据可知,贮运过氧化氢时,可选用的容器材质为纯铝。(2)水的电离常数K=c(H+)·c(OH-)/c(H2O)=(1×10-7×1×10-7)÷55.6=1.8×10-16,水的电离常数小于H2O2的Ka1,故H2O2的酸性大于H2O的酸性。pH增大,平衡体系H2O2H++H中c(H+)减小,电离平衡向正反应方向移动,c(H)增大,H2O2的分解速率加快,因此分解率增大。相同pH下,过氧化氢浓度越大,其电离程度越小,c(H)越小,故分解率越低。
4.B　对于反应H2(g)+I2(g)2HI(g),反应前后气体分子数相等,缩小反应容器体积,平衡不移动,正逆反应速率增大相同的倍数,A项错误;碳的质量不变,说明正、逆反应速率相等,反应已达平衡状态,B项正确;恒温恒容条件下,若A、C同时为气体,当压强不变时,也能说明反应达到平衡状态,C项错误;设N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-a(a>0) kJ·mol-1,1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出热量Q1=0.1a kJ,当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收热量Q2=0.1a kJ,故Q1=Q2,D项错误。
5.BD　A项,实线表示不同温度下相同时间内NO的转化率,虚线表示相同条件下NO的平衡转化率,由题图知,随着温度升高,NO的平衡转化率减小,即温度升高,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡逆向移动,说明该反应为放热反应,ΔH<0,错误;B项,X点对应NO的转化率低于该温度下NO的平衡转化率,所以反应没有达到平衡状态,延长反应时间,可以提高NO的转化率,正确;C项,Y点时反应已达平衡状态,增加O2的浓度,平衡正向移动,NO的转化率会提高,错误;D项,设起始时c(NO)=a mol·L-1,则:
　　　　　　　　　　2NO　+　O2　　　　　　2NO2
起始浓度/(mol·L-1) a 5.0×10-4 0
转化浓度/(mol·L-1) 0.5a 0.25a 0.5a
平衡浓度/(mol·L-1) 0.5a 5.0×10-4-0.25a 0.5a
K==,当0.25a=0时,K=2 000,但0.25a>0,所以K>2 000,正确。
6.(1)40%　3.56×104　BD　(2)CD　
【解析】　(1)设容器中起始加入I2(g)和环戊烯的物质的量均为1 mol,平衡时转化的环戊烯的物质的量为x mol,由“三段式”法得:
　　　　　　　(g)　+　I2(g)(g)+2HI(g)
起始量/mol:　 　1　　　　 1　　0　　　0
转化量/mol: x　　x　　　x　　2x
平衡量/mol: 1-x　 1-x　　x　　　2x
根据平衡时总压强增加了20%,且恒温恒容时,压强之比等于气体物质的量之比,得=,解得x=0.4,则环戊烯的转化率为40%,平衡时(g)、I2(g)、(g)、HI(g)的分压分别为、、、,则Kp==p总,根据p总=1.2×105 Pa,可得Kp=×1.2×105 Pa≈3.56×104 Pa。由刚性容器(恒容),可知通入稀有气体时各反应物及产物浓度不变,化学平衡不移动,A项不符合题意;该反应为吸热反应,提高温度,平衡正向移动,可提高环戊烯的平衡转化率,B项符合题意;增加环戊烯浓度,能提高I2(g)的平衡转化率,但环戊烯的平衡转化率降低,C项不符合题意;增加I2(g)的浓度,化学平衡右移,能提高环戊烯的平衡转化率,D项符合题意。(2)由相同时间内,环戊二烯浓度减小量越大,反应速率越快可知,T1<T2,A项错误;影响反应速率的因素有温度和环戊二烯的浓度等,a点时温度较低,但环戊二烯浓度较大,c点时温度较高,但环戊二烯浓度较小,故无法比较a点和c点的反应速率大小,B项错误;a点和b点温度相同,a点时环戊二烯的浓度大于b点时环戊二烯的浓度,即a点的正反应速率大于b点的正反应速率,因为b点时反应未达到平衡,b点的正反应速率大于逆反应速率,故a点的正反应速率大于b点的逆反应速率,C项正确;b点时,环戊二烯的浓度减小0.9 mol·L-1,结合生成的二聚体浓度为环戊二烯浓度变化量的,可知二聚体的浓度为0.45 mol·L-1,D项正确。
7.(1)大于(1分)　(2)C(2分)　(3)小于(1分)　2.02(2分)　COOH*+H*+H2O*COOH*+2H*+OH*(或H2O*H*+OH*)(2分)　(4)0.004 7(2分)　b(1分)　c(1分)　a(1分)　d(1分)
【解析】　(1)由题给信息①可知,H2(g)+CoO(s)Co(s)+H2O(g)(i)　K1===39,由题给信息②可知,CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g)(ii)　K2==≈51.08。相同温度下,平衡常数越大,反应倾向越大,故CO还原氧化钴的倾向大于H2。(2)第(1)问和第(2)问的温度相同,利用盖斯定律,由(ii)-(i)得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　K==≈1.31。设起始时CO(g)、H2O(g)的物质的量都为1 mol,容器体积为1 L,在721 ℃下,反应达平衡时H2的物质的量为x mol。
　 　　CO(g)　+　H2O(g)　　H2(g)　+　CO2(g)
起始量:1 mol　　1 mol　　　　0　　　　0
转化量:x mol　　x mol　　　　x mol　　x mol
平衡量:(1-x) mol(1-x) molx mol　　x mol
K==1.31>1,由>1,可知x>1-x,进而可得>0.25,该反应可逆,所以x<1,故<0.5,则0.25<<0.5,即氢气的物质的量分数介于0.25与0.5之间,故选C。(3)观察始态物质的相对能量与终态物质的相对能量知,终态物质相对能量低于始态物质相对能量,说明该反应是放热反应,ΔH小于0。过渡态物质相对能量与始态物质相对能量相差越大,活化能越大,由题图1知,最大活化能E正=1.86 eV-(-0.16 eV)=2.02 eV,该步起始物质为COOH*+H*+H2O*,产物为COOH*+2H*+OH*。(4)由题图2可知,30~90 min内(a)==0.004 7 kPa·min-1。30~90 min,曲线a、b、c、d对应的分压变化量分别为0.28 kPa、0.34 kPa、0.34 kPa、0.28 kPa,则曲线b和曲线c为同一温度下的一组反应数据,曲线a和曲线d为同一温度下的一组反应数据,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则K(721 ℃)=1.31<K(489 ℃)<K(467 ℃),实验初始时体系中的和pCO相等,故反应达到平衡时=>=pCO,由此可知同一温度下,平衡时分压大的为生成物,分压小的为反应物,即曲线a、b表示,曲线c、d表示pCO。结合题图2可以看出曲线b、c分别代表的和pCO的差值比曲线a、d分别代表的和pCO的差值大,则其平衡常数更大,对应的反应温度更低,由此可知曲线b、c分别为467 ℃时的和pCO,曲线a、d分别为489 ℃时的和pCO。

1.D　
综上分析,A、B项错误,D项正确;由原子守恒和电荷守恒知,第③步反应还有H+产生,原子利用率不是100%,C项错误。
2.(1)4.5×10-4 mol·L-1·s-1　减小　温度一定,随着反应的进行,反应物浓度减小,化学反应速率减小
(2)
(3)①

实验编号
温度/℃
c(NH3)初始/(mol·L-1)
c(NO2)初始/(mol·L-1)
催化剂的比表面积/(m2·g-1)
Ⅰ

Ⅱ
350
8.0×10-3
6.0×10-3

Ⅲ

8.0×10-3
6.0×10-3

②
【解析】　(1)0~3 s内反应的NO2的物质的量为0.030 mol×45.0%=0.013 5 mol,则v(NO2)==4.5×10-4 mol·L-1·s-1。3~6 s内NO2的转化率为71.1%-45.0%=26.1%,相同时间内,0~3 s内NO2的转化率较大,故0~3 s内NO2的平均反应速率大于3~6 s内NO2的平均反应速率,由此可知,温度相同时,随着反应的不断进行,反应物浓度逐渐减小,反应速率减小。(2)由题表中数据可知,平衡时NO2的转化率为80.0%,根据“三段式”法可求出平衡时NH3、NO2、N2和H2O的浓度分别为8.0×10-4 mol·L-1、6.0×10-4 mol·L-1、2.8×10-3 mol·L-1、4.8×10-3 mol·L-1,代入平衡常数的表达式得K=。(3)①探究温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律时,根据控制单一变量原则,三组实验中NH3、NO2的初始浓度应相同,结合Ⅰ、Ⅲ中温度不同,Ⅰ、Ⅱ中催化剂的比表面积不同,则Ⅰ、Ⅱ中应温度相同。②Ⅱ中催化剂的比表面积比Ⅰ中的小,达到平衡的时间比Ⅰ的长;Ⅱ、Ⅲ中催化剂的比表面积相同,Ⅲ的反应温度较低,则达到平衡时用时最长;又由题意知,该反应为放热反应,降低温度会使平衡正向移动,故平衡时Ⅲ中的c(NO2)要比Ⅰ、Ⅱ中的c(NO2)小。
3.(1)a、c(2分)　(2)大于(1分)　(3)小于(1分)　tm时生成物浓度较低(1分)　(4) (mol·L-1)-1(2分)
【解析】　(1)溶液的pH不再变化,即OH-的浓度不再变化,所以平衡体系中各组分的浓度均不再变化,说明反应达到平衡状态,a项正确;当v正(I-)=2v逆(As)或v逆(I-)=2v正(As)时反应达到平衡状态,选项中的速率未指明是正反应速率还是逆反应速率,b项错误;反应达到平衡之前,c(As)逐渐减小而c(As)逐渐增大,故c(As)/c(As)逐渐增大,当c(As)/c(As)不变时反应达到平衡状态,c项正确;根据离子方程式可知反应体系中恒有c(I-)=2c(As),观察题图可知反应达到平衡时c(As)=y mol·L-1,此时c(I-)=2y mol·L-1,d项错误。(2)tm时反应未达到平衡状态,反应向正反应方向进行,所以v正大于v逆。(3)从tm到tn,反应逐渐趋于平衡状态,反应物浓度逐渐减小而生成物浓度逐渐增大,所以正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,故tm时v逆小于tn时v逆。(4)根据题意,起始时c(As)=c(I2)=x mol·L-1。根据题图可知平衡时c(As)=y mol·L-1,则此时c(I-)= 2y mol·L-1,
c(As)=c(I2)=(x-y)mol·L-1,平衡时溶液的pH=14,则c(OH-)=1 mol·L-1,故该反应的平衡常数K== (mol·L-1)-1。
4.D　该反应是气体分子数减小的放热反应,由题图知,t2时改变条件后正反应速率瞬间增大,之后逐渐减小,即平衡正向移动,则t2时改变的条件不可能是温度,温度不变,平衡常数不变,故A、C项错误。由题图知,t3和t1时达到的平衡是等效平衡,则t1时平衡混合气的等于t3时平衡混合气的,t1时平衡混合气中SO3的体积分数等于t3时平衡混合气中SO3的体积分数,B项错误、D项正确。
5.(1)D　(2)见解析
【解析】　(1)A项,c点后v正存在减小的过程,则反应在c点未达到平衡状态,错误;B项,a点反应物的浓度大于b点反应物的浓度,错误;C项,反应开始后浓度减小正反应速率减小,由题图知a~c段v正增大,则说明该反应为放热反应,即反应物的总能量大于生成物的总能量,a~c段温度升高对v正的影响大于浓度减小对v正的影响,错误;D项,由于b~c段v正大于a~b段v正,故b~c段SO2的转化率大于a~b段SO2的转化率,正确。
(2)如图所示。

6.D　由题图可知,其他条件不变,温度为T2时反应先达到平衡,则T2>T1,又因T2时反应达到平衡时生成的CH3OH的物质的量少,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,故该反应为放热反应,则T1时的平衡常数比T2时的大,A项错误;处于A点的反应体系从T1变到T2,即升高温度,平衡左移,则增大,B项错误;T2时,0~tB min生成甲醇的反应速率为 mol·L-1·min-1,C项错误;T1时,若反应达到平衡后CO2的转化率为α,则:
　　　　　　CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
起始量/mol 13 0 0
转化量/mol α 　3α α α
平衡量/mol 1-α3-3α α α
根据恒温恒容条件下气体的压强之比等于其物质的量之比,则平衡时压强与起始压强之比为(1-α+3-3α+α+α)∶(1+3)=(2-α)∶2,D项正确。
7. 如图　反应的正反应是气体分子数减小的反应,压强增大,平衡正向移动,αHCl增大;且因正反应为放热反应,故
αHCl仍随温度T的升高而降低

【解析】　由题图知温度升高,αHCl减小,该反应的正反应为放热反应。正反应为气体分子数减小的反应,相同温度下,增大压强,平衡向气体分子数减小的方向(即正反应方向)移动,αHCl增大;且因正反应为放热反应,故αHCl仍随温度T的升高而降低,且相同温度下αHCl比之前实验的大。
8.2H2S2H2+S2
【解析】　题图中纵轴表示各组分的体积分数,体积分数减小的是反应物H2S,体积分数增大的是生成物。1 100 ℃时,H2S的体积分数为70%,此时生成的两种单质的体积分数分别为20%、10%,若将硫写为“S”,则与氢气的体积分数应该相等;若将硫写为双原子分子“S2”,则氢气的体积分数为“S2”的两倍,故H2S分解反应的化学方程式为2H2S2H2+S2。