1、124 化学平衡一、选择题1 (2018杭州质检)对于一定不能自发进行的反应来说，反应后体系的( )A混乱度减少，而能量增加B混乱度增大，而能量降低C混乱度减少，能量降低D混乱度增大，能量增加解析：本题考查反应的自发性问题。根据熵判据和焓判据，熵增加或焓降低有利于反应自发进行。如果一个反应熵减小焓增加则一定不能自发进行，故 A 正确。B、C、D 都是可能自发的，可用 G H T S0 是自发的来判断。答案：A2 (2018济南一模)可逆反应 NO2(g)SO 2(g) NO(g)SO 3(g)达到平衡的标志是( )ANO 2、SO 2、NO 和 SO3四种气体的物质的量浓度之比为 1111B密
2、闭容器的压强不再发生变化C K 值不再发生变化D生成 n mol SO2的同时，有 n mol SO3生成解析：化学反应达到平衡时各物质浓度不变，而不是相等，其物质的量浓度比也不一定等于化学计量数之比，A 项错误；该反应为气体体积不变的反应，无论反应是否已达平衡，压强均不变，B 项错误；只要温度不变，化学平衡常数 K 就不变，与是否达到平衡无关，C 项错误。答案：D3 (2018贵州省四校期末联考)在密闭容器中发生反应：X3Y 2Z(该反应放热)，其中 Z 呈气态，且Z 在平衡混合气中的体积分数(Z%)与温度( T)、压强( P)的关系如图。下列判断正确的是A. T1大于 T2 B.Y 一定呈
3、气态 C.升高温度，该反应的化学平衡常数增大D.当 n(X):n(Y):n(Z)1:3:2 时，反应一定达到平衡状态2解析：该反应是放热反应，结合图像可知 T2高于 T1，A 项错误；从图像看，温度不变，升高压强平衡向正反应方向移动，则 Y 一定是气体，X 可能是气体，也可以是非气体，B 项正确；升高温度，平衡逆向移动，故平衡常数减小，C 项错误；化学平衡是否达到与化学计量系数无联系，D 项错误。答案：B4 反应 X(g)Y(g) 2Z(g)； H0，达到平衡时，下列说法正确的是A.减小容器体积，平衡向右移动 B.加入催化剂，Z 的产率增大C.增大 c(X)，X 的转化率增大 D.降低温度，Y
4、 的转化率增大解析:该反应为前后体积不变的反应，因此改变压强对该反应无影响，A 项错误；催化剂只能降低反应的活化能，增大反应速率，但不能改变平衡状态，产率不变，因此 B 项错误；增大一种反应物会增大另一反应物的转化率，本身的转化率是下降的，C 项错误；减低温度后，平衡向着放热方向移动，即向右移动，因此 Y 的转化率增大，D 项正确。答案：D5 CO(g)H 2O(g) H2(g)CO 2(g) H0，在其他条件不变的情况下A加入催化剂，改变了反应的途径，反应的 H 也随之改变B改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变C升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变D若在原电池中进行，反应放出的
5、热量不变解析：催化剂虽然改变了反应途径，但是 H 只取决于反应物、生成物的状态， H 不变，A 错；这是一个反应前后气体物质的量不变的反应，改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量也不变，B 正确；该反应是放热反应，升高温度，平衡左移，反应放出的热量减小，C 错；若在原电池中进行，反应不放出热量，而是转换为电能，D 错。答案：B6 (2018南京盐城一模)在密闭容器中通入物质的量浓度均 0.1 molL1 的 CH4与 CO2，在一定条件下发生反应： ，测得 CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图 5，下列有关说法一定正确的是3A上述反应的 H0B压强 P1P 2P 3P 4C1100 该反
6、应的平衡常数为 64D压强为 P4时，在 Y 点：v(正)v(逆)解析：从图像分析，升温时甲烷转化率增大，说明正反应为吸热反应，A 项正确；增大压强，平衡逆向移动，甲烷的平衡转化率减小，再结合等温线分析压强，压强由大到小的顺序为 P4P 3P 2P 1，B 项错误；C 项，平衡时 CO2和 CH4的浓度均为 0.02 molL1 ，CO 和 H2的浓度均为 0.16 molL1 ，代入平衡常数公式 K= =1.64，C 项错误；Y 点未达到平衡状态，此时 CH4转化率小于平衡时 CH4转化率，(0.16)2(0.16)20.020.02故反应要正向移动达平衡，v(正)v(逆)，D 项错误。答案
7、：A7 (2018漳州质检)某温度下，将 2 mol A 和 1 mol B 放入一密闭容器中，发生反应：A(g)B(g) 2C(s)2D(g)，5 min 后反应达到平衡，测得生成 C 为 0.8 mol，下列相关表述正确的是( )A该反应的化学平衡常数表达式是 K c2（ C） c2（ D）c（ A） c（ B）B该条件下 B 的平衡转化率是 40%C增大该体系的压强，A 的转化率增大D若向平衡体系中加入少量生成物 C，则正、逆反应速率均增大解析：A 错，一般情况下，固体不写入化学平衡常数表达式；B 正确，根据“三段式”求解，该条件下 B的平衡转化率是 40%；C 错，在恒温恒容的体系中，
8、对于反应前后气体体积不变的情况下，增大该体系的压强，A 的转化率不变；D 错，向平衡体系中加入少量生成物 C，固体浓度是一个常数，则正、逆反应速率均不变。答案：B 8 (2018宿迁摸底调研)已知 2SO2(g)O 2(g) 2SO3 (g) H =a kJmol1 (a0)。恒温恒容下，在 10 L 的密闭容器中加入 0.1 mol SO2和 0.05 mol O2，经过 2min 达到平衡状态，反应放热 0. 025a kJ。下列判断正确的是A在 2min 内， v (SO2)=0.25 molL1 min1B若再充入 0.1 mol SO3，达到平衡后 SO3的质量分数会减小C在 1mi
9、n 时， c(SO2) c(SO3)=0.01 molL1D若恒温恒压下，在 10 L 的密闭容器中加入 0.1 mol SO2和 0.05 mol O2，平衡后反应放热小于 0. 025a kJ4解析：A 项，当 2 mol SO2完全反应时，放出热量为 a kJ 的热量，现在放出热量 0. 025a kJ，则消耗了0.05 mol SO2， v (SO2)= 0.05/(102) molL1 min1 =0.0025 molL1 min1 ，错误；B 项，再充入0.1 mol SO3，如体积增大一倍，则形成恒温恒容条件下的等效平衡，而反应的气体计量数不相等，压缩体积，平衡正向移动，则 SO
10、3的质量分数会增大，错误；C 项，根据硫元素的守恒， c(SO2) c(SO3)=0.01 molL1 ，正确；D 项，正反应方向是体积减小的反应，则恒温恒压下达到平衡，相当于是恒温恒容下达到平衡后压缩体积，则平衡正向移动，放出的热量大于 0. 025a kJ，错误。答案： C9 (2018福州市期末质量检查)一定温度下，在 2 L 的密闭容器中发生如下反应：A(s)2B(g) xC(g) H0，B、C 的物质的量随时间变化的关系如下图(左)，达平衡后在t1、t 2、t 3、t 4时都只改变了一种条件，逆反应速率随时间变化的关系如下图(右)。下列有关说法正确的是( )Ax=2，反应开始 2mi
11、n 内，v(A) =0.05 molL 1 min1Bt l时改变的条件是降温，平衡逆向移动Ct 2时改变的条件可能是增大 C 的浓度，t 2时正反应速率减小Dt 3时可能是减小压强，平衡不移动；t 4时可能是使用催化剂， c(B)不变解析：A 是固体，不适合用浓度变化表示反应速率，A 项错误；该反应是放热反应，降低温度平衡正向移动，B 项错误；增大 C 的浓度，正反应速率 t2时刻速率不变，之后正反应速率将增大，C 项错误；该反应是气体体积不变的反应，故减小压强平衡不移动，但是反应速率减小，加入催化剂反应速率增大，但平衡不移动，D 项正确。答案：D10 (2013北京理综11)下列实验事实不
12、能用平衡移动原理解释的是5答案：C解析：A 项存在平衡 2NO2 N2O4，升高温度平衡向生成 NO2方向移动，故正确；B 项水的电离是可逆过程，升高温度 Kw增大，促进水的电离，故 B 正确；C 项催化剂不能影响平衡移动，故 C 错误；D 项弱电解质电离存在平衡，浓度越稀，电离程度越大，促进电离，但离子浓度降低，故氨水的浓度越稀，pH 值越小，故 D 正确。11 (2018大连测试)一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应 2X(g) Y(g)Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )A混合气体的密度不再变化B反应容器中 Y 的质量分数不变CX 的分解速率与 Y 的消耗速率
13、相等D单位时间内生成 1 mol Y 的同时生成 2 mol X解析：由于反应生成物中有固体，故混合气的密度为变量，当其不变时，说明反应已达平衡；X 的分解速率与 Y 的消耗速率相等时反应向左进行，未达平衡；单位时间内生成 1 mol Y 的同时生成 2 mol X 时，说明正逆反应速率相等，已达平衡。答案：C12 (2018海淀区期末)在密闭容器中进行反应：A(g)3B(g) 2C(g)，有关下列图像说法的不正确的是 MTa b dcA依据图 a 可判断正反应为放热反应6B在图 b 中，虚线可表示使用了催化剂C若正反应的 H0，图 c 可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动D由图 d 中混合气
14、体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的 H0解析：a 图说明升高温度，平衡逆向移动，根据勒夏特列原理升高温度，平衡向吸热反应移动，故逆反应方向是吸热反应，则正反应为放热反应，A 项正确；催化剂的加入，可加快反应速率，但不能影响化学平衡，B 项正确；正反应若是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故正、逆反应速率均增大且逆反应速率大于正反应速率，C 项正确；图 d 说明随着温度升高，平均相对分子质量减小，则平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应， H0，D 项不正确。答案：D13 (2018安徽百校论坛)相同温度下，在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应：N 2(g)3H 2(g
15、) 2NH3(g) H92.4 kJmol 1 。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：起始时各物质物质的量/mol容器编号 N2 H2 NH3平衡时反应中的能量变化 1 3 0 放出热量 a kJ 2 3 0 放出热量 b kJ 2 6 0 放出热量 c kJ下列叙述正确的是 ( )A放出热量关系： a b92.4B三个容器内反应的平衡常数：C达平衡时氨气的体积分数：DN 2的转化率：解析：状态相当于在达到平衡的状态中再加入 N2，平衡右移，放出的热量增大，A 项正确；平衡常数只与温度有关，故三种情况下平衡常数相等，B 项错误；状态相当于将两个相同的状态，压缩在一起，该反应是气体体积减小的反
16、应，平衡正向移动，NH 3的含量增大，N 2的转化率增大，C、D 项不正确。答案：A14 (2018苏州模拟)合成氨反应：N 2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H92.4 kJmol1 ，在反应过程中，正反应速率的变化如图所示，下列说法正确的是( )7A t1升高了温度 B t2时使用了催化剂C t3时降低了温度 D t4时减小了压强解析：A 项，升高温度，正反应速率应是突增后再逐渐增大的；C 项，降低温度，正反应速率应是突降后再逐渐减小的；D 项， t4时对应的速率变化的条件应为减小 NH3的浓度。减小压强，正反应速率应先突降再逐渐减小。答案：B15 (2018南师大附中调研)炼铁的还
17、原剂 CO 是由焦炭和 CO2反应而得。现将焦炭和 CO2放入体积为 2 L的密闭容器中，高温下进行下列反应：C(s)CO 2(g) 2CO(g) H Q kJ/mol。下图为 CO2、CO 的物质的量 n 随时间 t 的变化关系图。下列说法正确的是A13min 时， v(CO) v(CO2)；B当容器内的压强不变时，该反应一定达到平衡状态，且()1P平 衡开 始C若 3min 时温度由 T1升高到 T2，则 QO，且 4.7D5min 时再充入一定量的 CO，c、b 曲线分别表示 n(CO)、 n(CO2)的变化答案：CD解析： A 项，CO 与 CO2的计量数不同，反应速率数值不同，错误；
18、B 项，反应后气体的物质的量增加，平衡压强大于初始压强，错误；C 选项，升高温度，CO 的物质的量增加，平衡向正向移动，正反应为吸热反应；T 1达到平衡后，CO 为 2 mol，CO 2为 7 mol，K 1=(2 mol/2 L)2/(7 mol/2 L)=2/7，T 2达平衡后，CO 的物质的量为 4 mol，CO 2的量为 6 mol，故 K2=(4 mol/2 L)2/(6 mol/2 L)=4/3，K 2/K1=(4/3)/(2/7)=4.7，正确；D 选项，充入 CO，CO 浓度增大，平衡向逆向移动，CO 浓度又减小，CO 2浓度增大，正确。16 对于可逆反应 N2(g)3H 2(
19、g) 2NH3(g) H0，下列研究目的和示意图相符的是( )A B C D研究目的 压强对反应的影 温度对反应的影 平衡体系增加 N2 催化剂对反应的8响( p2 p1) 响 的浓度对反应的影响影响图示解析：A 项中 p2压强大，反应速率快，应先达平衡，错误；该反应为放热反应，温度越高，氮气的转化率应越低，B 项错误；催化剂可加快反应速率，应先达平衡，D 项错误。答案：C17 一定温度下，在容积为 2 L 的密闭容器中发生反应 CO(g)H 2O(g) CO2(g)H 2(g)，部分数据见下表(表中 t2 t1)：反应时间/min n(CO)/ mol n(H2O)/ mol n(CO2)/
20、 mol n(H2)/ mol0 1.20 0.60 0 0t1 0.80t2 0.20下列说法正确的是 ( )A反应在 t1 min 内的平均速率为 v(H2) molL1 min10.4t1B平衡时 CO 的转化率为 66.67%C该温度下反应的平衡常数为 1D其他条件不变，若起始时 n(CO)0.60 mol， n(H2O)1.20 mol，则平衡时 n(CO2)0.20 mol解析：A 项 v(CO) v(H2) molL1 min1 molL1 min1 ；从所给数据可知， 1.20 0.80 2t1 0.2t1t1时 H2O 的物质的量即为 0.20 mol，已达到平衡；CO 的转
21、化率为 33.3%，B 项错误；平衡常数为： K1，C 项正确；D 项将有关数据代入平衡常数数值为 0.1，故未达到平衡。0.80 mol/2 L0.20 mol/2 L0.40 mol/2 L0.40 mol/2 L答案：C18 一定条件下存在反应：CO(g)H 2O(g) CO2(g)H 2(g)，其正反应放热。现有三个相同的 2 L 恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器 I、II、III，在 I 中充入 1 mol CO 和 1 mol H2O，在 II 中充入 1 mol CO2 和 1 mol H2，在 III 中充入 2 mol CO 和 2 mol H2O，700 条件下开始
22、反应。达到平衡时，下列说法正确的是A容器 I、II 中正反应速率相同9B容器 I、III 中反应的平衡常数相同C容器 I 中 CO 的物质的量比容器 II 中的多D容器 I 中 CO 的转化率与容器 II 中 CO2 的转化率之和小于 1答案：CD解析：在 I 中充入 1 mol CO 和 1 mol H2O，在 II 中充入 1 mol CO2和 1 mol H2，刚开始时，容器 I、中正反应速率最大，容器 II 中正反应速率为零。达到平衡时，容器 I 温度大于 700 ，容器 II 温度小于 700 ，所以，容器 I 中正反应速率大于容器 II 中正反应速率，A 项错误；容器 III 可看
23、成容器 I 体积压缩一半，各物质浓度增加一倍，若温度恒定，则平衡不移动；但恒容绝热的情况下，容器 III 中温度比容器 I 高，更有利于平衡向逆反应方向移动，故平衡常数容器 III 小于容器I，B 项错误；若温度恒定，容器 I、II 等效，但两者温度不等。达到平衡时，容器 I 温度大于 700 ，容器 II 温度小于 700 ，有利于容器 I 平衡向逆反应方向移动，故容器 I 中 CO 的物质的量比容器 II 中的多，C 项正确；若温度恒定，容器 I、II 等效，容器 I 中 CO 的转化率与容器 II 中 CO2的转化率之和等于 1。但两者温度不等，达到平衡时，容器 I 温度大于 700 ，
24、容器 II 温度小于 700 ，有利于容器 I平衡向逆反应方向移动，有利于容器 II 平衡向正反应方向移动，故容器 I 中 CO 的转化率相应减小，容器II 中 CO2的转化率同样会相应减小，因此，容器 I 中 CO 的转化率与容器 II 中 CO2的转化率之和小于 1，D项正确。二、非选择题19 (2018江西新余第一中学模拟)CO 和 H2可作为能源和化工原料，应用十分广泛。(1)已知：C(s)O 2 (g) = CO2(g) H1= 393.5 kJmol1 2H2(g)O 2(g) = 2H2O(g) H2= 483.6 kJmol1C(s)H 2O(g) = CO(g)H 2(g)
25、H3= 131.3 kJmol 1则反应 CO(g)H 2(g) O 2(g) = H2O(g)CO 2(g)的 H= kJmol1 。标准状况下的煤炭气(CO、H 2)33.6 L 与氧气反应生成 CO2和 H2O，反应过程中转移_mol 电子。(2)熔融碳酸盐燃料电池(MCFS)，是用煤气(CO、H 2)作负极燃气，空气与 CO2的混合气为正极助燃气，用一定比例的 Li2CO3和 Na2CO3低熔点混合物做电解质，以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为 ；则该电池的正极反应式是 。(3)密闭容器中充有 10 mol CO 与 20 mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇：C
26、O(g)2H 2(g) CH3OH(g)；CO 的转化率()与温度、压强的关系如下图所示。10若 A、B 两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在 A 点时容器的体积为 10 L，则该温度下的平衡常数K= ；此时在 B 点时容器的体积 VB 10 L(填“大于” 、 “小于”或“等于”)。若 A、C 两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间 tA tC(填“大于” 、“小于”或“等于”)。在不改变反应物用量情况下，为提高 CO 转化率可采取的措施是 。答案：解析：本题考查了盖斯定律、电极反应式的书写以及化学平衡。(1)将给定的热化学方程式的第一个减去第三个即能得到所求的热化学
27、方程式；无论是 1 mol CO 还是 1 mol H2，在燃烧过程中都失去 2 mol 电子，故反应过程中共转移 3 mol 电子。(2)CO 在负极上失去电子后结合迁移过来的 CO 而形成 CO2，H 2在负极上失去电子后结合迁移过来的 CO 后生成 CO2和 H2O；在正极上是 O2得电子后结合空气中的 CO2后生成 CO 。(3)由 A 点时 CO 的转化率可以求出平衡时三种气体的浓度，代入式子 K= )()(c23CO可得平衡常数，因 B 点的压强大于 A 点压强，故 B 点容器的体积小于 10 L；C 点的压强高，反应速率快，达平衡用的时间短；要提高 CO 的转化率，采取使平衡正向
28、移动的措施就行。20 (2018浙 江 衢州二中综合练习) 发展低碳经济，构建低碳社会。科学家们提出利用以工业废气中的CO 2为原料，以CuO与ZnO混合物为催化剂，其反应为：CO2 3H2 催 化 剂 CH3OHH 2O。(1)某温度下，在体积为l L的密闭容器中充入lmol CO 2和4 mol H2，测得CO 2和CH 3OH(g)的浓度随时间变化如27()图所示。 从反应开始到平衡，甲醇的平均反应速率11v(CH3OH)= ；氢气的转化率为 。27（）(2)常温常压下已知下列反应的能量变化如 27()图所示：27（）1molCO(g)+2molH2(g)4191molCH3OH(l)写
29、出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式： ，该反应的S _0(填“”或“”或“=”)；反应达到平衡后，要使该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有 (填序号)。A缩小反应器体积 B升高温度 C恒容条件下通入CO 2 D使用合适的催化剂(3)在实际生产中发现，随着甲醇的生成，还伴随有少量 CO 等副产物出现，且 CO2的转化率、甲醇和 CO 的含量还受气体混合物在反应锅炉内的流动速率、催化剂 CuO 的质量分数影响。通过实验分别得到如下图。由图 27()得，生产甲醇的气体最佳流动速率为 Lh 1 ；已知当催化剂中没有 CuO，只有单组份 ZnO 时，反应速率最大。说明为什么不选择单组份
30、 ZnO 的原因 ，根据图 27()判断，催化剂 CuO 的质量分数最好为 %。答案：(1) 0.075 mol/(L.min)(2 分) 56.25(2 分)(2) -1232CO(g)+H=O(1+H(=-50kJmol(2 分)(1 分) A C(2 分) 12(3)3600 以上都可以(2 分) 使用单组份 ZnO 时反应速率虽然最快，但是由图可知，CO 2转化率、CH 3OH 产率均过低，实际生产中没有意义，故不采用(2 分) 50(2 分)解析：(1)三段式分析：CO2 3H2 催 化 剂 CH3OHH 2O起始量：1 4 0 0转化量：0.75 2.25 0.75 0.75平衡量
31、：0.25 3 0.75 0.75v(CH3OH)= 0.075 mol/(L.min)，氢气的转化率为 2.25/4100=56.25；(2)该反应为放热反应，从热化学方程式可以看出，混乱度减小，则S0；A 项，缩小体积即增大压强，平衡正向移动，正确；B 项，升高温度，平衡逆向移动，错误；C 项，恒容条件下通入 CO2导致 CO2的浓度增大，平衡正向移动，正确；D 项，催化剂不能改变平衡移动，错误；(3)从图示可以看出，在 3600 以上 CO2的转化率较高；从图示看出，CuO 的质量分数较低时，CO 2的转化率较低，在 CuO 质量分数为 50时效果最佳。21 (2018宿迁摸底调研)研究
32、 CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。(1)将 CO2与焦炭作用生成 CO，CO 可用于炼铁等。已知：Fe 2O3(s)3C(石墨) = 2Fe(s)3CO(g) H 1 = 489.0 kJmol 1C(石墨) CO 2(g) = 2CO(g) H 2 = 172.5 kJmol 1则 CO 还原 Fe2O3(s)的热化学方程式为 。 已知 Fe 与 CO 可形成五羰基铁Fe(CO) 5，该化合物相当活泼，易于吸收 H2生成氢化羰基铁。氢化羰基铁为二元弱酸，可与 NaOH 反应生成四羰基铁酸二钠。试写出五羰基铁吸收 H2的反应方程式 。利用燃烧反应可设计成 CO O2燃料电池(以
33、 KOH 溶液为电解液)，写出该电池的负极反应式 。(2)某实验将 CO2和 H2充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件下发生反应：CO2(g) 3H 2(g) CH3OH(g) H 2O(g) H =49.0 kJmol 1 测得 CH3OH 的物质的量随时间变化如下图所示，回答问题：13该反应的平衡常数表达式为 。曲线 I、对应的平衡常数大小关系为 K K (填“大于” 、 “等于”或“小于”)。一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。容 器 甲 乙反应物投入量 1 mol CO2、3 mol H 2a molCO2、b molH 2、c
34、molCH3OH(g)、c molH 2O(g)若甲中平衡后气体的压强为开始的 0.8 倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则 c 的取值范围为 。答案：解析：(1)根据所给的两个热化学方程式，结合盖斯定律：3，可以求得 H=489.0172.53=28.5 kJmol1 ；根据题意可知氢化羰基铁的化学式为 H2 Fe(CO)4；负极是CO 发生氧化反应，在碱性条件下不能生成 CO2，只能以 CO 的形式存在；(2)曲线 I 中甲醇的平衡量大于曲线，则 III，平衡逆向移动，根据化学平衡常数的表达式，K K ；要使乙与甲中相同组分的体积分数相等，
35、即两者要符合等温等容条件下的等效平衡，根据已知条件进行三段式分析： CO2(g) 3H 2(g) CH3OH(g) H 2O(g)起始量：1 3 0 0转化量：x 3x x x平衡量：1-x 3-3x x x甲中平衡后气体的压强为开始的 0.8 倍，即：(4-2x)/4=0.8，x=0.4 mol。当 a=0.6 mol， b=1.8 mol， c=0.4 mol 时，该状态达到平衡时与甲平衡相同，所以要使乙起始时维持化学反应向逆反应方向进行，c0.4 mol。当 a=b=0，c=1 mol 时，极限转化后和甲相同，所以 c 的最大值为 1 mol。22 (2018广东中山期末)碳和碳的化合物
36、在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天， “低碳生活”不再只是理想，更是一种值得期待的新的生活方式，请运用化学反应原理的相关知识14研究碳及其化合物的性质。(1)近 年 来 ， 我 国 储 氢 纳 米 碳 管 研 究 取 得 重 大 进 展 ， 用 电 弧 法 合 成 的 碳 纳 米 管 中 常 伴 有 大 量 碳 纳 米 颗 粒 (杂 质 )，这 种 碳 纳 米 颗 粒 可 用 氧 化 气 化 法 提 纯 ， 其 反 应 化 学 方 程 式 为 ：_C_K 2Cr2O7 = _CO2 _K 2SO4_Cr 2(SO4)3 _H 2O 请完成并配平上述化学方程式。其中氧化剂
37、是_，氧化产物是_(2)甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以 CO 和 H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为： CO(g) 2H 2(g) CH3OH(g) H1116 kJmol 1已知： H2283 kJmol 1 H3242 kJmol 1则表示 1 mol 气态甲醇完全燃烧生成 CO 2和水蒸气时的热化学方程式为 ；在容积为 1 L 的恒容容器中，分别研究在 230 、250 270 三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的 H2和 CO的起始组成比(起始时 CO 的物质的量均为 1 mol)与 CO 平衡转化率的关系。请回答:)在
38、上述三种温度中，曲线 Z 对应的温度是 )利用图中 a 点对应的数据，计算出曲线 Z 在对应温度下 CO(g) 2H 2(g) CH3OH(g)的平衡常数 K= 。 在某温度下，将一定量的 CO 和 H2投入 10 L 的密闭容器中，5min 时达到平衡，各物质的物质的浓度(molL 1)变化如下表所示：0min 5min 10minCO 0.1 0.05H2 0.2 0.2CH3OH0 0.040.05若 5min10min 只改变了某一条件，所改变的条件是 ；且该条件所改变的量是 。答案：(1)3 2 8 H 2SO4 3 2 2 8 15K2Cr2O7，CO 2(2)CH 3OH(g)3
39、/2O 2(g)= CO2(g) 2H 2O(g) H651 kJmol 1)270 ) 4 L 2 /mol2增大 H2的浓度；增大了 0.1 molL1解析：(1)根据电子得失守恒来配平，化合价升高的为还原剂，化合价降低的为氧化剂，还原剂对应的产物为氧化产物；(2)方程式2方程式-方程式，可得热化学方程式为： CH3OH(g)3/2O 2(g)= CO2(g) 2H 2O(g) H651 kJmol 1 ；该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，转化率降低，所以 Z 表示温度为 270 ；三段式分析：CO(g) 2H 2(g) CH3OH(g)起始量：1 1.5 0转化量：0.5 1 0
40、.5平衡量：0.5 0.5 0.5K=c(CH3OH)/c(CO)c2(H2)=0.5/(0.50.52)=4；5min 时达到平衡时， c(CO)=0.06 molL 1， c(H2)=0.12 molL 1，根据三段式分析，5min 时为起始状态：CO(g) 2H 2(g) CH3OH(g)起始量：0.06 0.12 0.04转化量：0.01 0.02 0.01平衡量：0.05 0.1 0.05 可知氢气消耗了 0.02 molL 1，剩下 0.1 molL 1，而 10min 时， c(H2)=0.2 molL 1，则改变的条件为氢气的浓度增大了 0.1 molL1 。23 在 1.0
41、L 密闭容器中放入 0.10 mol A(g)，在一定温度进行如下反应应:A(g)B(g)C(g) H=85.1 kJmol 1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0 1 2 4 8 16 20 25 30总压强p/100 4.915.586.327.318.549.509.529.539.5316kPa回答下列问题:(1)欲提高 A 的平衡转化率，应采取的措施为 。(2)由总压强 P 和起始压强 P0 计算反应物 A 的转化率 (A)的表达式为 。平衡时 A 的转化率为_ ，列式并计算反应的平衡常数 K= 。(3)由总压强 p 和起始压强 p0 表示反应体系的总物质
42、的量 n 总和反应物 A 的物质的量 n(A)，n 总= mol， n(A)= mol。下表为反应物 A 浓度与反应时间的数据，计算 a= 反应时间 t/h 0 4 8 16C(A)/(molL-1)0.10a 0.0260.0065分析该反应中反应反应物的浓度 c(A)变化与时间间隔(t)的规律，得出的结论是 ，由此规律推出反应在 12h 时反应物的浓度 c(A)为 molL 1解析：考察化学平衡知识，涉及平衡移动，转化率、平衡常数、平衡计算、反应速率、表格数据分析。(1)根据反应是放热反应特征和是气体分子数增大的特征，要使 A 的转化率增大，平衡要正向移动，可以采用升高温度、降低压强的方法
43、。(2)反应前气体总物质的量为 0.10 mol，令 A 的转化率为 (A)，改变量为 0.10(A) mol，根据差量法，气体增加 0.10(A)mol，由阿伏加德罗定律列出关系：= (A)=( 1)100%；(A)=( 1)100%=94.1%0.100.10+0.10 (A)pOp ppo 9.534.91平衡浓度 C(C)=C(B)=0.194.1%=0.0941 mol/L，C(A)=0.1-0.0941=0.0059 mol/L，K= =1.50.094120.0059(3) = n=0.1 ；其中， n(A)=0.1(0.1 0.1)=0.1(2 )0.10n pOp ppo ppo ppo17 n(A)=0.1(2 )=0.051 C(A)=0.051/1=0.051 mol/L7.314.91每间隔 4 小时，A 的浓度为原来的一半。当反应 12 小时时，C(A)=0.026/2=0.013 mol/L答案：(1)升高温度、降低压强(2)(A)=( 1)100%；94.1%；K= =1.5；ppo 0.094120.0059(3)0.1 ；0.1(2 )；ppo ppo0.051；每间隔 4 小时，A 的浓度为原来的一半。0.013
