1．下列说法正确的是( )
A．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的
B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变
C．自发反应在恰当条件下才能实现
D．自发反应在任何条件下都能实现
解析：选C。反应是否自发进行受反应的焓变和熵变的共同制约，而选项A只描述了反应热(即焓变)，选项B只描述了熵变，故选项A、B错；反应自发进行是有条件的，如在一定的温度和压强下，故选项C正确，D错。
2．(2012·宁夏石嘴山毕业班四校联考)在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是( )
A．Z为0.3 mol/L B．Y2为0.4 mol/L
C．X2为0.2 mol/L D．Z为0.4 mol/L
解析：选A。根据可逆反应的特点之一，反应不能进行到底，反应物与生成物共存，判断0.2 mol/L＞c(X2)＞0 mol/L,0.4 mol/L＞c(Y2)＞0.2 mol/L,0.4 mol/L＞c(Z)＞0。对照选项A正确。
3．一定条件下反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到平衡状态的标志是( )
A．2v(正、A2)＝v(逆、AB)
B．容器内的总压强不随时间而变化
C．单位时间内生成n mol AB的同时，生成n mol 的B2
D．A2、B2、AB的反应速率比为2∶2∶1的状态
解析：选A。2v(正、A2)＝v(正、AB)＝v(逆、AB)，说明可逆反应已达平衡状态，A项正确；由于Δv(g)＝0，容器容积不变，压强也不变，B项不正确；C项说明v(正)＝v(逆)，C项不符合题意；反应速率比没有指明正、逆，D项不正确。
4．在一定温度不同压强(P1＜P2)下，可逆反应2X(g)2Y(g)＋Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数(φ)与反应时间(t)的关系有以下图示，正确的是( )
解析：选B。因为P1＜P2，所以P2时先达平衡，即先出现拐点，因此判断A、C两项不正确；根据可逆反应特点Δv(g)＞0，增大压强时(P2)生成物Z的φ值减小，判断D项错误。
5．向绝热恒容密闭容器中通入N2和H2，在一定条件下使反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0达到平衡，n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．c点表示NH3生成速率与NH3分解速率相同
B．c点和e点时反应的平衡常数相同
C．N2的转化率：b＞a
D．d点时：c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2
解析：选C。c点只表示n(NH3)＝n(H2)，不表示已达平衡，A项不正确；c点时容器内的温度不如e点时容积内温度高，平衡常数肯定不相同，B项不正确；可逆反应进行的程度a点时不如b点时大，C项正确；没有指明通入N2和H2的物质的量之比，无法判断c(N2)∶c(H2)，更无法判断c(NH3)，D项不正确。
6．已知：反应①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)的平衡常数为K1；反应②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)的平衡常数为K2，不同温度下K1、K2的值如表中所示：
温度
K1
K2
973 K
1.47
2.38
1173 K
2.15
1.67
(1)从表中数据可以推断：反应①是________(填“吸”或“放”)热反应。
(2)现有反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：________________________________________________________________________。
(3)根据反应①与②，可推导出K1、K2与K3之间的关系式。据此关系式及表中数据，也能推断出反应③是吸热反应还是放热反应。欲使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采用的措施有________(填序号)。
A．缩小反应容器容积 B．扩大反应容器容积
C．降低温度 D．升高温度
E．使用合适的催化剂 F．设法减少CO的量
解析：(1)反应①的平衡常数随温度的升高而增大，说明温度的升高，平衡正向移动，反应①的正反应为吸热反应。
(2)K1＝，K2＝，故K3＝＝K1/K2。
(3)973 K时，K3＝＝≈0.62，而1173 K，K3＝＝≈1.29，反应③的平衡常数随温度升高而增大，故反应③的正反应为吸热反应，升高温度，可使平衡正向移动；由于该反应前后气体分子数不变，改变容器体积，不能使平衡发生移动；使用催化剂也不能使平衡发生移动；减少生成物的量，能使平衡正向移动。
答案：(1)吸 (2)K3＝＝ (3)DF
1．(2011·高考江苏卷)700 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：
CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2＞t1)：
反应时间/min
n(CO)/mol
n(H2O)/mol
0
1.20
0.60
t1
0.80
t2
0.20
下列说法正确的是(双选)( )
A．反应在t1 min内的平均速率为v(H2)＝0.40/t1 mol·L－1·min－1
B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，到达平衡时n(CO2)＝0.40 mol
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大
D．温度升至800 ℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
解析：选BC。本题属于基本理论中化学平衡问题，主要考查学生对速率概念与计算，平衡常数概念与计算，平衡移动等有关内容理解和掌握程度。高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。
A．反应在t1 min内的平均速率应该是t1 min内H2浓度变化与t1的比值，而不是H2物质的量的变化与t1的比值。
B．因为反应前后物质的量保持不变，保持其他条件不变，平衡常数不会改变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，似乎与起始时向容器中充入0.60 mol H2O和1.20 mol CO效果是一致的，到达平衡时n(CO2)＝0.40 mol。
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，平衡向右移动，达到新平衡时CO转化率增大，H2O转化率减小，H2O的体积分数增大。
D．原平衡常数可通过三段式列式计算(注意浓度代入)结果为1，温度升至800 ℃，上述反应平衡常数为0.64，说明温度升高，平衡是向左移动的，那么正反应应为放热反应。
2．(2011·高考天津卷)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下使反应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如下所示。由图可得出的正确结论是( )
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．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段
解析：选D。这是一个反应前后体积不变的可逆反应，由于容器恒容，因此压强不影响反应速率，所以在本题中只考虑温度和浓度的影响。由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增大，因为只要开始反应，反应物浓度就要降低，反应速率应该降低，但此时正反应却是升高的，这说明此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，从而导致容器内温度升高反应速率加快，所以选项C不正确；但当到达c点后正反应反而降低，这么说此时反应物浓度的影响是主要的，因为反应物浓度越来越小了。但反应不一定达到平衡状态，所以选项A、B均不正确；正反应速率越快，消耗的二氧化硫就越多，因此选项D是正确的。
3．(2011·高考重庆卷)一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图的是( )
A．CO2(g)＋2NH3(g) CO(NH2)2(s)＋H2O(g)； ΔH＜0
B．CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)； ΔH＞0
C．CH3CH2OH(g)CH2CH2(g)＋H2O(g)； ΔH＞0
D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2C6H5CHCH2(g)＋2H2O(g)；ΔH＜0
解析：选A。本题考查外界条件对化学平衡的影响及有关图像的分析和识别。温度越高，反应越快，到达平衡的时间就越少，因此T2＞T1；同理压强越大，反应越快，到达平衡的时间就越少，因此P1＞P2；反应A是一个体积减小的、放热的可逆反应，因此升高温度平衡向逆反应方向移动，降低水蒸气的含量；而增大压强平衡向正反应方向移动，增大水蒸气的含量，所以A正确；反应B是一个体积不变的、吸热的可逆反应，压强对水蒸气的含量不影响；升高温度平衡向正反应方向移动，增大水蒸气的含量，因此均不符合；反应C是一个体积增大的、吸热的可逆反应，同样分析也均不符合；反应D是一个体积增大的、放热的可逆反应，压强不符合。
1．(2012·山东济南高三第一次模拟)250 ℃和1.01×105 Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.76 kJ/mol，自发进行的原因是( )
A．是吸热反应 B．是放热反应
C．是熵减反应 D．熵增效应大于能量效应
解析：选D。该反应能够自发进行，说明56.76－(250＋273)×ΔS＜0，显然ΔS＞0；或者说该反应ΔH＞0且能够自发进行，那么该反应的ΔS＞0，是熵增加的反应。
2．(2012·陕西榆林高三第一次模拟)有一可逆反应：2A(g)＋3B(g)xC(g)＋4D(g)，若按下列两种配比在同温同体积的密闭容器中进行反应：
①0.8 mol A,1.2 mol B,1.2 mol C,2.4 mol D
②1.4 mol A,2.1 mol B,0.6 mol C,1.2 mol D
达到平衡后，C的质量分数相等，则反应方程式中x的值为( )
A．1 B．2 C．3 D．4
解析：选B。两种配比达到平衡后C的质量分数相等，所以这两组配比下的反应达到的平衡是相同的；相对①来讲，②反应再向右进行且消耗A为0.6(1.4－0.8)mol，生成的C为0.3x mol，即0.6 mol＋0.3x mol＝1.2 mol，所以x＝2。
3．一定温度下，1 mol X和n mol Y在容积为2 L 的密闭容器中发生如下反应：X(g)＋Y(g)Z(g)＋M(s)，5 min 后达到平衡，此时生成a mol Z。下列说法正确的是( )
A．向平衡后的体系中加入1 mol M，平衡向逆反应方向移动
B．用X表示5 min 内此反应的反应速率是(0.1－0.1a)mol·(L·min)－1
C．向上述平衡体系中再充入1 mol X，v(正)增大，v(逆)减小，平衡正向移动
D．当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态
解析：选D。选项A，M为固体，加入M对平衡无影响。选项B，生成a mol Z，则达平衡时消耗a mol X，v(X)＝0.1a mol·(L·min)－1。选项C，达平衡过程中逆反应速率也增大。选项D，混合气体的质量不再发生变化时，固体M的生成量等于其消耗量，反应达平衡。
4．低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g) 2N2(g)＋3H2O(g)
ΔH＜0，在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是( )
A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小
C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为1∶2时，反应达到平衡
D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大
解析：选C。由于ΔH＜0，升高温度，平衡常数减小，A项错误；增加氨气的浓度，氮氧化物的转化率增大，B项错误；因为NO是反应物、N2是生成物，当单位时间内消耗的NO和N2的物质的量之比为1∶2时，可转化成v正＝v逆，即达到了平衡状态，C项正确；加入催化剂，不影响平衡状态，即对氮氧化物的转化率无影响，D项错误。
5．(2012·山东泰安一中高三第一次模拟)在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：
甲：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；
乙：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)。
现有下列状态：①混合气体平均相对分子质量不再改变
②恒温时，气体压强不再改变 ③各气体组成浓度相等
④反应体系中温度保持不变 ⑤断裂氢氧键的速率等于断裂氢氢键速率的2倍 ⑥混合气体密度不变 ⑦单位时间内，消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量之比为9∶1 其中能表明甲、乙容器中的反应都达到平衡状态的是( )
A．①②⑤ B．③④⑥
C．⑥⑦ D．④⑤
解析：选D。甲容器中，碳为固态，该可逆反应属于反应前后气体体积不相等的反应；乙容器中，该可逆反应属于反应前后等气体分子数的反应，气体的平均相对分子质量、密度、压强都始终不变，①②⑥错误；各组分浓度相等，不能判断反应达到平衡状态，③错误；对于任何一个可逆反应，随着反应进行，体系温度会发生变化，当温度不变时，说明反应达到平衡状态，④正确；断裂氢氧键的速率等于断裂氢氢键速率的2倍，经转化得消耗水蒸气的速率等于消耗H2的速率，反应达到平衡状态，⑤正确；消耗水蒸气与生成氢气都是向正反应方向进行，不能判断反应达到平衡状态，⑦错误。
6．在一定温度下，反应H2(g)＋X2(g)HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol 的HX(g)通入体积为1.0 L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于( )
A．5% B．17% C．25% D．33%
解析：选B。HX(g)最大分解率设为a，则K＝10＝；所以a＝，即选项B符合题意。
7．某温度下，H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。
起始浓度
甲
乙
丙
c(H2)/(mol/L)
0.010
0.020
0.020
c(CO2)/(mol/L)
0.010
0.010
0.020
下列判断不正确的是( )
A．平衡时，乙中CO2的转化率大于60%
B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%
C．平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 mol/L
D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
解析：选C。
甲：H2(g) ＋ CO2(g)H2O(g)＋CO(g)
起始量/(mol/L) 0.010 0.010 0 0
变化量/(mol/L) x x x x
平衡量/(mol/L) 0.010－x 0.010－x x x
K＝＝ 解得x＝0.0060 mol/L
c(H2)＝c(CO2)＝0.010－x＝0.0040 mol/L
c(H2O)＝c(CO)＝0.0060 mol/L
α(H2)＝×100%＝60%
又因乙组中H2的起始浓度大于甲组，故乙组中的反应相当于在甲组平衡的基础上再加入0.010 mol/L的H2，使平衡又继续正向移动，导致乙中CO2的转化率大于60%，因此A正确；丙可看做是2个甲合并而成的，又因H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)是平衡不受压强影响的反应，故丙组达到平衡时，物质的转化率不变，仅各物质的浓度是甲组达到平衡时各物质的浓度的2倍，所以B正确，C错误；由于甲、乙、丙组中，丙的浓度最大，甲的浓度最小，所以丙反应速率最快，甲反应速率最慢，故D正确。
8．(2012·广东惠州高三第一次模拟)在相同温度和压强下，对反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表：
实验物质物质的量
CO2
H2
CO
H2O(g)
甲
a mol
a mol
0 mol
0 mol
乙
2a mol
a mol
0 mol
0 mol
丙
0 mol
0 mol
a mol
a mol
丁
a mol
0 mol
a mol
a mol
上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是( )
A．乙＝丁＞丙＝甲 B．乙＞丁＞甲＞丙
C．丁＞乙＞丙＝甲 D．丁＞丙＞乙＞甲
解析：选A。首先分析可逆反应特点，Δv(g)＝0；其次将CO(g)和H2O(g)的起始量都转化为CO2(g)、H2(g)的量或将CO2(g)、H2(g)的量转化为CO(g)、H2O(g)的量；然后再结合平衡移动规律去分析：甲组与乙组比较n(CO2)是乙的大；甲与丙相同，乙与丁相同，显然A项正确。
9．已知反应mX(g)＋nY(g) qZ(g)的ΔH＜0，m＋n＞q，在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是( )
A．通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动
B．X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍
C．降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小
D．增加X的物质的量，Y的转化率降低
解析：选B。A项，恒容条件下通入稀有气体，不会改变各组分的浓度，也就不会改变v正和v逆，平衡不移动；B项，v(正、X)＝v(正、Y)·＝v(逆、Y)·，所以得出v(正、Y)＝v(逆、Y)，反应已达平衡，B项正确；C项，降温会使平衡向正方向进行，气体总物质的量减小，根据＝判断平均相对分子质量增大；D项，增加X的量，Y的转化率升高。
10．对于合成氨反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。下列图像正确的是( )
解析：选A。A项中，根据先拐先平衡，温度高时达到平衡的时间短，且温度高时，氨气的百分含量低，说明生成氨气的反应是放热反应，A正确；B项中，升高温度，正、逆反应速率都变大，B错；C项中，因为合成氨的反应是气体体积减小的反应，压强增大，平衡正向移动，v正应该大于v逆，C错；D中利用“定一议二”判断，定温，压强增大，平衡正向移动，氢气的转化率增加，定压时，温度升高，平衡向吸热反应方向(即逆向)移动，氢气的转化率应该降低，D错。
11．甲、乙两研究小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度，在一定条件下会达到“平衡状态”。
(Ⅰ)甲组：取5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液于试管中，滴加0.1 mol·L－1FeCl3溶液2 mL，发生如下反应：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。为证明该反应具有可逆性且达到一定限度，他们设计了如下实验：
①取少量反应液，滴加AgNO3溶液，发现有少量黄色沉淀(AgI)，证明反应物没有反应完全；
②再取少量反应液，加入少量CCl4，振荡，发现CCl4层显浅紫色，证明萃取到I2，即有I2生成。
结合①②的结论，他们得出该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。
(1)老师指出他们上述实验中①不合理，你认为是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
改进的方法是________________________________________________________________________。
(2)有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况下，还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了I2，这种方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(Ⅱ)乙组：取4 mL 1 mol·L－1 CaCl2溶液于试管中，发现滴入1 mol·L－1 Na2SO4溶液6 mL后已经观察不到有沉淀生成了，发生的反应是：CaCl2＋Na2SO4===CaSO4↓＋2NaCl。请你设计一个简单实验，确证上述反应具有可逆性和反应限度，简要列出实验步骤和结论________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(Ⅰ)(1)反应具有可逆性且达到一定限度即反应不能进行到底，而建立化学平衡。通过化学方法应证明反应物与生成物共存，但应注意反应物之间量的关系。对于反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，n(Fe3＋)∶n(I－)＝1∶1，而题给n(Fe3＋)∶n(I－)＝2∶5，I－过量，若所给反应不具有可逆性，反应后I－也有剩余，故实验不合理，改进的方法是检验Fe3＋的存在，可选用KSCN溶液做试剂。
(2)验证I2的灵敏方法是选用淀粉溶液做检验试剂。
(Ⅱ)n(CaCl2)＝4×10－3 mol，n(Na2SO4)＝6×10－3 mol，对于反应CaCl2＋Na2SO4===CaSO4↓＋2NaCl，Na2SO4过量，要证明所给反应具有可逆性和反应限度，需证明反应后存在CaCl2，即溶液中存在Ca2＋。
答案：(Ⅰ)(1)该反应中KI过量，故不能直接检验是否存在I－ 取少量溶液滴加KSCN溶液，若出现红色，则证明还有Fe3＋，未完全反应 (2)取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝，则说明生成了I2
(Ⅱ)将混合物过滤，在滤液中加入1 mol·L－1 Na2CO3溶液，若出现白色沉淀，说明该反应具有一定的反应限度，不能完全进行到底
12．一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)达到化学平衡状态。
(1)该反应的平衡常数表达式K＝________；根据图中所示，升高温度，K将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)500 ℃时，从反应开始到达到化学平衡状态，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是________(用nB、tB表示)。
(3)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是________(填字母)。
a．v生成(CH3OH)＝v消耗(CO)
b．混合气体的密度不再改变
c．混合气体的平均相对分子质量不再改变
d．CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化
(4)300 ℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是________(填字母)。
a．c(H2)减小
b．正反应速率加快，逆反应速率减慢
c．CH3OH的物质的量增加
d．重新达到平衡时，c(H2)/c(CH3OH)减小
解析：(1)根据化学平衡常数的含义可得K＝，升温，K减小。
(2)0～tB时间内，生成nB mol CH3OH，则消耗2nB mol H2，则Δc(H2)＝2nB/3 mol/L，v(H2)＝2nB/(3tB)mol·L－1·min－1。
(3)选项a，任何时刻都有v生成(CH3OH)＝v消耗(CO)。选项b，因混合气体的体积不变，混合气体的质量不变，任何时刻混合气体的密度都保持不变。选项c，根据＝，m气体总不变，不变，说明n气体总不变，所以反应达到了平衡状态。选项d，各种物质的浓度不变，也说明了反应已达到平衡状态。
(4)压缩容器容积相当于增大体系压强，则平衡向着正反应方向移动，正、逆反应速率都增大，但由于容器缩小为原平衡的，达新平衡时c(H2)比原平衡时的大，由于平衡向正反应方向移动，重新达到平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小，所以选项a、b错误，c、d正确。
答案：(1) 减小
(2) mol·L－1·min－1 (3)cd (4)cd
13．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)(正反应为放热反应)。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1 L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示，回答下列问题：
(1)图中共有两条曲线X和Y，其中曲线________表示NO2浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是________。
(2)前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)＝________ mol/(L·min)；反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是________________________________________________________________________。
(3)若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25 min时还可以采取的措施是________________________________________________________________________。
A．加入催化剂 B．缩小容器体积
C．升高温度 D．加入一定量的N2O4
解析：(1)曲线X在0～10 min达到平衡时浓度变化了0.4 mol/L，而曲线Y在0～10 min达到平衡时变化了0.2 mol/L，所以可得X曲线为NO2的浓度变化曲线；达到平衡时浓度不再随时间而发生变化，所以b、d表示反应已达到平衡状态；(2)NO2在0～10 min达到平衡时浓度变化了0.4 mol/L，所以用NO2表示的反应速率为0.04 mol/(L·min)；而在25 min时，NO2的浓度由0.6 mol/L变为1.0 mol/L，而N2O4的浓度在25 min时没有发生改变，所以可得此时改变的条件是向容器中加入了0.4 mol NO2。(3)加入NO2后平衡正向移动，所以若要达到与最后相同的化学平衡状态，还可通过增大压强，使平衡也同样正向移动；或者采取降低温度的方法，使平衡正向移动；也可以向容器中充入一定量N2O4，因为这样相当于增大容器中气体的压强，使得NO2的转化率提高，即达到与最后的平衡相同的平衡状态。
答案：(1)X b和d (2)0.04 加入了0.4 mol NO2(或加入了NO2) (3)BD
14．(1)下表为某温度和压强下，密闭容器中SO2被氧化为SO3反应在不同时间各物质的物质的量的浓度(mol/L)
时间(min)
0
10
20
30
40
50
60
70
SO2
10
7
5
3.5
2
1
1
1
O2
5
3.5
2.5
1.75
1
0.5
0.5
0.5
SO3
0
3
5
6.5
8
9
9
9
试画出V(SO3)－t图：
(2)工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为：SO2 7%，O2 11%，N2 82%)：
压强/MPa
温度/℃
0.1
0.5
1
10
400
99.2%
99.6%
99.7%
99.9%
500
93.5%
96.9%
97.8%
99.3%
600
73.7%
85.8%
89.5%
96.4%
①如何利用表中数据推断SO2的氧化反应的热效应？
________________________________________________________________________；
②在400～500 ℃时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
③工业制硫酸所产生的尾气含有SO2、微量的SO3和酸雾。为了保持环境将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式：
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
④能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是________。
A．NaOH溶液、酚酞试液
B．KMnO4溶液、稀H2SO4
C．碘水、淀粉溶液
D．氨水、酚酞试液
⑤某温度下，SO2被氧化为SO3在10 L的密闭容器中进行，开始向容器中加入4.0 mol SO2和10.0 mol O2，当反应达到平衡时，混合气体为13.0 mol，则SO2的转化率为______，该温度下反应的平衡常数为________。
解析：本题考查反应速率的计算、化学平衡的移动、工业生产SO3的生产条件的选择，化学平衡的计算，中等难度。根据表中的数据求出不同时间内SO3的反应速率，再用描点法绘出速率——时间图像；根据表中的数据可知，在同一压强下，升温后，SO2的转化率降低，则平衡逆向移动，故正反应是放热反应；分析表中的数据可知，在常压下SO2的转化率已经很高了，没必要再在高压下进行；通入氨水后发生的氧化还原反应一定是＋4价的硫元素被氧气氧化为＋6价，而二氧化硫通入氨水后与水或者氨水反应生成了亚硫酸、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵等物质；测定二氧化硫的含量时可以应用二氧化硫的还原性；应用“三段式”计算转化率，进而求出平衡常数。
答案：(1)见下图：
(2)①压强一定时，温度升高时，SO2的转化率下降，说明升温有利逆反应的进行，所以SO2的氧化反应为放热反应
②常压下SO2转化率已很高，增大压强对提高SO2的转化率无显著影响，反而会增加成本
③2H2SO3＋O2===2H2SO4
2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4
2NH4HSO3＋O2===2NH4HSO4(任选两个答案即可)
④BC ⑤50% 1.1 L·mol－1
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