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2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练12化学平衡常数的影响因素含解析
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这是一份2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练12化学平衡常数的影响因素含解析，共24页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
化学平衡常数的影响因素
一、单选题（共17题）
1．在保持体系总压为的条件下进行反应，原料气中和的物质的量之比不同时，的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示。图中A点原料气的成分是，，，下列有关说法正确的是(已知：用分压表示的平衡常数为，分压=总压×物质的量分数)
A．该反应是吸热反应
B．
C．A点时压
D．在500℃、的条件下，该反应的平衡常数
2．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)，K为化学平衡常数，K和温度的关系如下表：
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
根据以上信息推断，下列说法正确的是
A．该反应为放热反应
B．只有达到平衡时，密闭容器中的压强才不会变化
C．830℃，某时刻CO2、H2、CO、H2O的物质的量分别为0.2mol、0.8mol、0.4mol、0.4mol，此时V正>V逆
D．达到平衡后，升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡正向移动
3．下列有关说法正确的是
A．若电工操作中将铝线与铜线直接相连，会导致铜线更快被氧化
B．反应CaC2(s)+N2(g)=CaCN2(s)+C(s)能自发进行，是因为△H<0
C．常温下，向0.1mol·L-1氨水中通入少量HCl，溶液中减小
D．乙酸乙酯的水解反应，加入NaOH溶液会使平衡常数增大，平衡向正反应方向移动
4．时，反应的平衡常数。该温度下，测得某时刻容器内含，，和，此时该反应的状态是
A．刚好达到平衡 B．反应向正反应方向进行
C．反应向逆反应方向进行 D．容器体积未知，无法判断
5．将E(s)和F(g)加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：，已知该反应的平衡常数如表。下列说法正确的是：
温度/℃
25
80
230
平衡常数/()
2
A．正反应是吸热反应
B．达到化学平衡时，
C．80℃时，测得某时刻F、G的浓度均为0.5mol/L，此时
D．25℃时，反应的平衡常数是
6．以甲烷为原料合成甲醇的反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
已知：℃时，反应Ⅱ的平衡常数数值为100；℃时，反应Ⅱ在密闭容器中达到平衡，测得、、的物质的量浓度分别为0.05、0.1、0.1.下列说法正确的是
A．反应Ⅰ中，使用催化剂可以减小，提高反应速率
B．反应Ⅱ中，保持容器体积不变充入可提高原料气的反应速率及平衡转化率
C．由数据可判断反应Ⅱ的温度：
D．反应能量如图所示
7．某可逆反应为2X(g)3Y(g)+Z(g)，混合气体中X的物质的量分数与温度关系如图所示：下列推断正确的是
A．升高温度，该反应平衡常数K减小
B．压强大小有P3＞P2＞P1
C．平衡后加入高效催化剂使Mr（混合气体的平均相对分子质量）增大
D．在该条件下M点X平衡转化率为
8．化学反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在不同温度时达到平衡，其平衡常数如下表：
编号
化学方程式
温度
Ⅰ
1.47
2.15
Ⅱ
1.62
b
Ⅲ
a
1.68
根据以上信息判断，下列结论正确的是
A．将铁粉磨细可以使平衡Ⅰ向右移动 B．反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应
C．升高温度，反应Ⅲ平衡向正反应方向移动 D．
9．甲酸甲酯是重要的有机化工原料，制备反应为，相同时间内，在容积固定的密闭容器中，使反应在不同温度下进行(起始投料比均为1)，测得CO的转化率随温度变化的曲线如图所示。下列说法中，不正确的是
A．a点对应的CO的转化率与的转化率相同
B．b点和e点的平衡常数：
C．70~80℃，CO转化率随温度升高而增大，其原因是升高温度反应速率增大
D．85~90℃，CO转化率随温度升高而降低，其原因可能是升高温度平衡逆向移动
10．一定温度下，容积为的密闭容器中发生反应： ，容器中部分物质的含量见表()：
反应时间/
0
1.2
0.6
0
0
0.8
0.2
下列说法正确的是
A．内，的平均化学反应速率为
B．该温度下，反应的化学平衡常数
C．达到化学平衡状态时，的转化率为
D．若升高温度，平衡逆向移动
11．一定温度下，在容积恒为1L的容器中通入一定量，发生反应，体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。
t/s
0
20
40
60
80
/(mol/L)
0.100
0.062
0.048
0.040
0.040
/(mol/L)
0
0.076
0.104
0.120
0.120
下列说法正确的是
A．0~60s，的平均反应速率为
B．升高温度，反应的化学平衡常数值减小
C．80s时，再充入、各0.12mol，平衡不移动
D．若压缩容器使压强增大，达新平衡后混合气颜色比原平衡时浅
12．和合成的原理：，按相同的物质的量投料，测得在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A． B．反应速率：
C．平衡常数： D．的体积分数：
13．人体内的血红蛋白(Hb)可与O2结合，更易与CO结合使人体中毒，涉及原理如下：
①Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq) ΔH1＜0
②Hb(aq)+CO(g)HbCO(aq) ΔH2＜0
③HbO2(aq)+CO(g)HbCO(aq)+O2(g) ΔH3＜0
下列说法错误的是
A．ΔH1＜ΔH2
B．反应①、②在一定温度下均能自发进行
C．刚从平原到高原时，人体血液中c(HbO2)将降低，使人体因缺氧而不适
D．将CO中毒的人转至高压氧仓中治疗，反应③平衡逆向移动而缓解症状
14．设反应①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)ΔH=akJ/mol，反应②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)ΔH=bkJ/mol，以上两反应的平衡常数分别为K1和K2.在不同温度下，K1、K2的值如下，下列有关叙述正确的是
T/K
K1
K2
973
1.47
2.38
1173
2.15
1.67
A．b＞0
B．在973K下增大压强，K2增大
C．在1173K下反应①平衡后再充入CO2平衡正向移动，K1增大
D．a＞b
15．某研究小组以AgZSM为催化剂，在容积为1 L的容器中，相同时间下测得0.1 mol NO转化为N2的转化率随温度变化如图所示(无CO时的反应为2NO(g)⇌N2(g)+ O2 (g)；有CO时的反应为2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+ 2CO2 (g))，下列说法错误的是
A．达到平衡后，其他条件不变，使，可使NO转化率提高
B．反应2NO(g)⇌N2(g)+ O2 (g)的∆H<0
C．CO能提高NO的转化率的原因可能是CO与生成的氧气反应
D．Y点再通入CO、N2各0.01 mol，此时平衡逆移
16．不同温度下，将1molCO2和3molH2充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH。平衡时CH3OH的物质的量分数随温度变化如图所示。
下列说法不正确的是
A．该反应的ΔH＜0
B．240℃时，该反应的化学平衡常数K=
C．240℃时，若充入2 mol CO2和6 mol H2，平衡时CH3OH的物质的量分数大于25%
D．240℃时，若起始时充入0.5 mol CO2、2 mol H2、1 mol CH3OH、1 mol H2O，反应向正反应方向进行
17．正戊烷异构化为异戊烷是油品升级的一项重要技术。在合适催化剂和一定压强下，正戊烷的平衡转化率(α)随温度变化如图所示。
名称
熔点/℃
沸点/℃
燃烧热
∆H /kJ•mol-1
正戊烷
-130
36
–3506.1
异戊烷
-159.4
27.8
–3504.1
下列说法不正确的是
A．25 ℃，101 kPa时，正戊烷异构化成异戊烷的热化学反应方程式为：CH3CH2CH2CH2CH3(l) = (CH3)2CHCH2CH3(l) ∆H = –2.0 kJ/mol
B．28~36 ℃时，随温度升高，正戊烷的平衡转化率增大，原因是异戊烷气化离开体系，产物浓度降低，平衡正向移动
C．36~150 ℃时，随温度升高，正戊烷异构化反应的平衡常数增大
D．150 ℃时，体系压强从100 kPa升高到500 kPa，正戊烷的平衡转化率基本不变
二、填空题（共5题）
18．雾霾天气严重影响人们的生活，汽车尾气所排放的氮氧化物及燃煤所排放的硫氧化物是造成雾霾的重要原因。
（1）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示：
①由图1可知，SCR技术中的氧化剂为___。已知c(NO2)∶c(NO)＝1∶4时脱氮效果最佳，此时对应的脱氮反应的化学方程式为__。
②图2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为___。
（2）改善能源结构是治理雾霾问题的最直接有效途径。二甲醚是一种清洁能源，可用合成气在催化剂下制备二甲醚，其反应为：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3 (g)＋H2O(g) ΔH。
已知在一定条件下，该反应中CO的平衡转化率α随温度、投料比的变化曲线如图3所示。
①a、b、c按由大到小的顺序排序为_______；ΔH_______0(填“>”“<”或“=”)。
②对于气相反应，用某组分(B)的平衡分压p(B)代替物质的量浓度c(B)也可以表示平衡常数(记作Kp)，则该反应平衡常数的表达式Kp=__。
③在恒容密闭容器里按体积比为1∶2充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列能说明平衡一定向逆反应方向移动的是______。
A．一氧化碳的转化率减小
B．容器的压强增大
C．化学平衡常数K值减小
D．逆反应速率先增大后减小
E．混合气体的密度增大
19．氮是地球上含量最丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：（图中涉及物质为气态）
（1）如图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式______。
（2）在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H＜0，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表，
t/℃
200
300
400
K
K1
K2
0.5
请完成下列问题：
①试比较K1、K2的大小，K1______K2（填写“＞”、“=”或“＜”）。
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______（填序号字母）。
a .容器内N2，H2，NH3的浓度之比为1：3：2 b. υ（N2）正=3υ（H2）逆
c .容器内压强保持不变 d. 混合气体的密度保持不变
③在400℃时，当测得NH3和N2，H2的物质的量分别为1mol和2mol，3mol时，则该反应的υ（N2）正______υ（N2）逆（填写“＞，“=”或“＜”）。
20．2018年，美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略，而中国却加大了环保力度，生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究，实现可持续发展。
（1）已知：CO2(g)+H2(g)H2O(g) +CO(g) ΔH1 = + 41.1 kJ•mol-1
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=－90.0 kJ•mol-1
写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式：_______。
（2）为提高CH3OH产率，理论上应采用的条件是_______（填字母）。
a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压
（3）250℃、在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g)，下图为不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时某反应物X平衡转化率变化曲线。
① 反应物X是_______（填“CO2”或“H2”）。
② 判断依据是_______。
（4）250℃、在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6mol H2、2mol CO2和催化剂，10min时反应达到平衡，测得c(CH3OH) = 0.75 mol· L－1。
① 前10min的平均反应速率v(H2)＝_______ mol·L－1·min －1。
② 化学平衡常数K = _______。
③ 催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间，四组实验数据如下：
实验编号
温度（K）
催化剂
CO2转化率（%）
甲醇选择性（%）
A
543
Cu/ZnO纳米棒
12.3
42.3
B
543
Cu/ZnO纳米片
11.9
72.7
C
553
Cu/ZnO纳米棒
15.3
39.1
D
553
Cu/ZnO纳米片
12.0
70.6
根据上表所给数据，用CO2生产甲醇的最优选项为_______（填字母）。
21．氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：
(1)已知氢气在氧气中燃烧生成3.6g液态水放热57.16kJ的热量，计算氢气燃烧热的热化学方程式___________________________；若断开H2(g)中1molH-H需要吸收436kJ的能量，生成H2O(g)中的1mol H-O键放出463 kJ的能量，18g液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ的能量，则断开1molO2中的共价键需要吸收___________kJ的能量。
(2)工业上用H2和CO2反应合成甲醚。已知：2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH3＝－130.8kJ·mol－1。在某压强下，合成甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如下图所示。T1温度下，将4mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，10min 后反应达到平衡状态，则0～10min内的平均反应速率v(CH3OCH3)＝________________；KA、KB、KC三者之间的大小关系为____________________。
22．氨气是工农业生产中不可或缺的物质，研究制取氨气的机理意义非凡。
（1）在常温、常压、光照条件下，N2在掺有少量Fe2O3的TiO2催化剂表面与水发生下列反应：
N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+O2(g) △H= a kJ • mol-1。
为进一步研究生成NH3的物质的量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下：
T/K
303
313
323
n(NH3)/(l0-2mol)
4.8
5.9
6.0
此反应的a_________0，△S________0。（填“>”“<”或“ = ”）
（2）—定温度和压强下，在2 L的恒容密闭容器中合成氨气:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4 kJ • mol-1。在反应过程中反应物和生成物的物质的量随时间的变化如图所示。
①0～10 min内，以NH3表示的平均反应速率为_________。
②在10～20 min内，NH3浓度变化的原因可能是_______。
A．加入催化剂 B．缩小容器体积 C．降低温度 D．增加NH3的物质的量
③ 20 min达到第一次平衡，在反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是____________，35min达到第二次平衡，则平衡的平衡常数K1______K2（填“>”“<”或“ = ”）
参考答案
1．D
【详解】
A．由图可知，相同时，温度越高，的平衡转化率越小，则升高温度平衡逆向移动，该反应为放热反应，A项错误；
B．相同条件下，增大氧气的量可增大二氧化硫的平衡转化率，则越小，的平衡转化率越大，则，B项错误；
C．A点原料气的成分是，，，二氧化硫的平衡转化率为88%，则：
平衡时、、的分压分别为，、，即，C项错误；
D．平衡常数与无关，则500℃、的条件下，该反应的平衡常数，D项正确；
答案选D。
2．D
【详解】
A．随温度升高，化学平衡常数K增大，说明该反应为吸热反应，故A错误；
B．反应前后气体系数和相同，容器内压强始终不变，故B错误；
C．830℃，某时刻CO2、H2、CO、H2O的物质的量分别为0.2mol、0.8mol、0.4mol、0.4mol，，此时反应达到平衡状态，V正=V逆，故C错误；
D．升高温度，正、逆反应速率均增大；该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，故D正确；
选D。
3．B
【详解】
A．根据原电池原理，活泼的一极为负极，更容易被氧化，铝比铜活泼， A错误；
B．该反应为熵减的反应，若能自发，则△H<0， B正确；
C．向0.1mol ·L-1NH4Cl溶液中通入少量HCl，氢离子浓度增大，水解平衡逆向移动导致一水合氨的浓度减小，不变，则溶液中增大，C错误；
D．乙酸乙酯水解生成乙酸，加入NaOH消耗乙酸平衡向正反应方向移动，但是平衡常数只与温度有关，故平衡常数不变，D错误；
故选B。
4．B
【详解】
A．由反应的平衡常数可知，平衡时各物质的浓度是相等的，而此时各物质浓度是不相等的，则此时没有达到平衡，故A项错误；
B．水蒸汽的物质的量是其它物质的2倍，且水蒸汽是反应物，根据平衡常数，则此时反应向正反应方向进行，故B项正确；
C．水蒸汽的物质的量是其它物质的2倍，且水蒸汽是反应物，根据平衡常数，则此时反应向正反应方向进行，故C项错误；
D．温度不变，平衡常数不变，且无论容器体积是多少，水蒸气的浓度都是其它物质的2倍，因此是可以判断的，故D错误；
本题答案B。
5．B
【详解】
A．升高温度，K减小，说明平衡逆移，正反应为放热反应，故A错误；
B．达到化学平衡时正逆反应速率相等，，故B正确；
C．80℃时，测得某时刻F、G的浓度均为0.5mol/L，此时Qc==8＞K=2，则平衡逆移，v逆＞v正，故C错误；
D．由分析知25℃时，反应的平衡常数==2×10-5，故D错误；
故选B。
6．C
【详解】
A．催化剂会改变化学反应过程中的活化能，不能改变焓变，故A错误；
B．反应Ⅱ中，保持容器体积不变充入He后，参加反应的各物质浓度或分压均不变，因此化学反应速率及化学平衡不变，故B错误；
C．在℃时，反应Ⅱ的平衡常数数值为=200，该反应正向为放热反应，降低温度会使化学平衡正向移动，平衡常数将增大，由此可知，故C正确；
D．根据盖斯定律可知，可由-(反应Ⅰ+反应Ⅱ)得到，因此= -(-90+247)kJ/mol= -157 kJ/mol，反应为放热反应，即该反应的反应物总能量高于生成物总能量，故D错误；
综上所述，说法正确的是C项，故答案为C。
7．D
【详解】
A．根据图象可知，升高温度，X的物质的量分数降低，说明反应向正反应方向移动，平衡常数K增大，A项错误；
B．该可逆反应的正反应是气体分子数增大的反应，减小压强，X的物质的量分数减小，所以，压强大小关系有：P3＜P2＜P1，B项错误；
C．催化剂不会使平衡发生移动，故平衡后加入高效催化剂，Mr不变，C项错误；
D．由图可知，M点对应的平衡体系中，X的物质的量分数为0.1，设起始时加入X的物质的量为1mol，反应过程中转化了2xmol，则有：
根据题意，有：，解得：x=，则M点时X的平衡转化率=，D项正确；
答案选D。
8．B
【详解】
的K1=c(CO)/c(CO2)，的K2=[c(CO2)•c(H2)]/[c(CO)•c(H2O)]，的K3=c(H2)/c(H2O)，同温度下，K2=K3/K1，K3=K1•K2，979K平衡常数a=1.47×1.62≈2.38，1173K平衡常数b=1.68÷2.15≈0.78。
A．铁是固体，将铁粉磨细可以加快反应速率，但平衡不移动，故A错误；
B．根据以上分析可知反应Ⅱ的平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，故B正确；
C．计算得到平衡常数，反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小，升高温度平衡逆向进行，故C错误；
D．计算分析可知a＞b，故D错误；
故选B。
9．B
【详解】
A．起始投料比均为1，由方程式可知二者按照1:1反应，则a点对应的CO的转化率与甲醇的转化率相同，A项正确；
B．e点一氧化碳的转化率小于d点，生成的甲酸甲酯较少，反应物较多，K值较小，，B项错误；
C．70~80℃，CO转化率随温度升高而增大，其原因是还没有达到平衡状态，升高温度加快反应速率，C项正确；
D．85~90℃，CO转化率随温度升高而降低，原因是升高温度,平衡逆向移动，D项正确；
答案选B。
10．B
【详解】
A．内，A的物质的量的变化量为1.2mol-0.8mol=0.4mol，根据化学方程式，可得D的物质的量为0.4mol，D的平均化学反应速率为，A项错误；
B．该温度下，反应的化学平衡常数，B项正确；
C．t1时，B参与反应的物质的量为0.4mol，剩余0.2mol，t2时，B的物质的量是0.2mol，故t1时反应已经达到平衡，故A的转化率=，C项错误；
D． ，升高温度反应正向进行，D项错误；
答案选B。
11．C
【分析】
该反应为分子数增大且为吸热反应，可利用勒夏特列原理解题。
【详解】
A．0～60s，的浓度变化量为0.100-0.040=0.060mol/L，根据，得mol/(L·s)=0.06mol/(L·min)，故A错误；
B．该反应吸热，升高温度平衡常数增大，故B错误；
C．该温度下，平衡常数，再充入、各0.12mol，，K=Qc，平衡不移动，故C正确；
D．该反应为气体系数之和增大的反应，压缩体积压强增大，平衡逆向进行，但是各组分浓度增加，颜色加深，故D错误；
故选C。
12．C
【详解】
A． 由于温度：，根据图象可知：升高温度，平衡时CO2(g)转化率降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动，由于升高温度化学平衡向吸热反应方向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，故，A错误；
B． c点的温度、压强比b点大，由于升高温度反应速率加快，增大压强化学反应速率加快，所以正反应速率，B错误；
C． 根据选项A分析可知：该反应的正反应为放热反应，ΔH＜0，温度：T1＜T2，升高温度，化学平衡向吸热的反应热方向移动，所以化学平衡常数，C正确；
D． a、b两点反应温度相同，压强：b＞a，在温度不变时，增大压强化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，反应达到平衡后，由于气体总物质的量减小，甲醇的物质的量增加，所以CH3OH的体积分数：，D错误；
故选C。
13．A
【详解】
A．根据盖斯定律，反应③可由反应②减反应①所得，ΔH3=ΔH2-ΔH1<0，则ΔH2<ΔH1，A项错误；
B．反应①与反应②均是熵减反应，由ΔH-TΔS<0反应可自发进行可知，反应①与反应②在较低温度能自发进行，B项正确；
C．从平原初到高原，氧气含量减少，反应③正向移动，则人体血液中c(HbO2)降低，C项正确；
D．CO中毒的人体血液中c(HbCO)增大，转到高压氧仓中，反应③平衡逆向移动，D项正确；
答案选A。
14．D
【详解】
A．根据不同温度下，K1随温度升高增大，说明反应①是吸热反应，K2随温度升高减小，说明反应②是放热反应，所以a＞0，b＜0；故A错误；
B．反应②的反应前后气体体积不变，在973K下增大压强，平衡不动，平衡常数只随温度变化，所以K2不变，故B错误；
C．平衡常数K只与温度有关，温度不变，不管其他条件如何改变，K均不变，故K1不变，C错误；
D．根据不同温度下，K1随温度升高增大，说明反应①是吸热反应，a＞0，K2随温度升高减小，说明反应②是放热反应b＜0，ab表示的是焓变数值包含正负号，所以a＞b，故D正确；
故答案为D。
15．D
【详解】
A．2NO(g)⇌N2(g)+ O2 (g)中增大CO的量，可促进NO的转化，而CO的转化率减小，则其他条件不变，使，可使NO转化率提高，但CO转化率下降，故A正确；
B．由图可知，温度高于800K时，曲线I中NO的转化率减小，则升高温度平衡逆向移动，2NO⇌N2+O2的△H＜0，故B正确；
C．2NO(g)⇌N2(g)+ O2 (g)，有CO时反应为2CO（g）+2NO（g）⇌2CO2（g）+N2（g），CO能提高NO的转化率的原因可能是CO与生成的氧气反应，促进平衡正向移动，故C正确；
D．Y点时NO的转化率为80%，体积为1L，则
， Y点再通入CO、N2各0.01 mol，，平衡正向移动，故D错误；
故选D。
16．B
【详解】
A．据图知温度升高，甲醇的物质的量分数减小，则平衡逆向移动，该反应为放热反应，则ΔH＜0，故A正确；
B．240℃时，甲醇的物质的量分数为25%，设甲醇的转化物质的量为xmol，列三段式：
平衡时甲醇的物质的量分数，解得x=，化学平衡常数，故B错误；
C．240℃时，若充入2 mol CO2和6 mol H2，即建立新的等效平衡，相当于在原平衡上增大压强，该反应是气体分子数减小，则平衡正向进行，CH3OH的物质的量分数大于25%，故C正确；
D．240℃时，若起始时充入0.5 mol CO2、2 mol H2、1 mol CH3OH、1 mol H2O，，反应向正反应方向进行，故D正确；
故选：B。
17．C
【详解】
A．根据表中燃烧热数值，①CH3CH2CH2CH2CH3(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l) H=–3506.1kJmol-1，②(CH3)2CHCH2CH3(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l) H=–3504.1kJmol-1，根据盖斯定律，①-②可得，CH3CH2CH2CH2CH3(l) = (CH3)2CHCH2CH3(l) ∆H = –2.0 kJmol-1，故A正确；
B．根据表中沸点数值，在28~36 ℃时，随温度升高，异戊烷气化离开体系，产物浓度降低，导致平衡正向移动，正戊烷的平衡转化率增大，故B正确；
C．由A项分析可知，正戊烷异构化反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡常数减小，故C错误；
D．150 ℃时，物质均为气态，增大压强，平衡不移动，则增大压强，正戊烷的平衡转化率不变，故D正确；
答案选C。
18．NO、NO2 NH3＋8NO＋2NO2===9N2＋12H2O Mn、200℃左右 a>b>c < CD
【详解】
（1）
①由图中得失电子可知，氮氧化物中的氮元素价态降低，故NO、NO2是氧化剂。根据c(NO2)∶c(NO)＝1∶4得出方程式为NH3＋8NO＋2NO2===9N2＋12H2O；
②条件越低，效果越好，根据图中可知，温度越低，脱氮效率越高，是最优选择，所以对应催化剂为Mn、温度为200℃左右；
（2）
①根据图像可知，增大氢气的浓度，平衡右移，一氧化碳的转化率增大，所以a>b>c；温度升高，转化率降低，说明该反应为放热反应，ΔH<0；
②根据化学反应平衡常数的计算方法，将所有的物质的量浓度换成压强即可，所以常数为；
③A.增加CO气体的浓度，平衡右移，一氧化碳的转化率减小，A项错误；
B.如果容器的容积和温度不变，充入和反应无关的气体，容器的压强增大，各物质的浓度不变，平衡不移动，B项错误；
C.该反应为放热反应，升高温度，平衡左移，化学平衡常数K值减小，C项正确；
D.逆反应速率先增大后减小，说明逆反应速率大于正反应速率，平衡左移，D项正确；
E.该反应在反应前后混合气体的质量不发生变化，混合气体的密度增大，说明气体的体积减小，相当于增大压强，平衡右移，E项错误；
答案选CD。
19．NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234kJ/mol； ①＞ c ＞
【解析】
【详解】
（1）根据1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，反应焓变=134kJ/mol﹣368kJ/mol=﹣234kJ/mol，反应的热化学方程式为NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234kJ/mol；
（2）①该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以K1＞K2；
②N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H＜0，反应是气体体积减小的放热反应，则
a、容器内各物质的浓度之比等于计量数之比，不能证明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态；
b、不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态，3υ（N2）正=υ（H2）逆是平衡状态，υ（N2）正=3υ（H2）逆反应没有达到平衡状态；
c、容器内压强不变，气体的物质的量不变，该反应达平衡状态；
d、如果是在密闭容器中反应，质量不变，体积不变，密度始终不变，混合气体密度不变不能说明反应达到平衡状态；
答案选c；
③400℃时，在0.5L容器中，NH3和N2、H2的物质的量浓度分别为：2mol/L、4mol/L、6mol/L，400℃时，浓度商Qc==0.0046＜K=0.5，说明反应正向进行，因此有υ（N2）正＞υ（N2）逆。
【点睛】
本题考查热化学方程式的书写，根据反应物和生成物总能量的大小求出反应热，易错点为（2）②，利用“变量不变达平衡”进行判断是最好的方法，如d项中混合气体的密度保持不变，因容积不变，反应物均为气体，故密度始终不变，所以密度不是变量，密度不变不能说明达平衡状态。
20．3H2 (g)+CO2 (g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=－48.9 kJ/mol d CO2 恒容密闭容器中，其他条件相同时，增大n(H2)/n(CO2)，相当于c(CO2)不变时，增大c(H2)，平衡正向移动，使CO2的转化率增大，而H2转化率降低 0.225 5.33（或16/3） B
【分析】
本题主要考查化学平衡的移动；
（1）考查盖斯定律，将两个热化学方程相加即可；
（2）考查化学平衡移动；
（3）考查反应物的平衡转化率，及影响因素；
（4）考查化学反应速率、化学平衡常数、产物的选择性。
【详解】
（1）根据盖斯定律，将两个热化学方程式相加可得：3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=－48.9 kJ/mol；
（2）根据热化学方程式可知，生成CH3OH的方向是放热反应方向，也是气体体积减小的方向，故要想提高CH3OH的产率，需要降温高压，故合理选项为d；
（3）观察图中的横坐标，其物理量为，若假设n(CO2)为定值，则X的转化率随n(H2)的增大而增大，则X为CO2；
（4）①在同一容器中，CH3OH的浓度变化量为0.75mol· L－1，则有（单位：mol· L－1）：
3H2(g)
CO2(g)
CH3OH(g)
H2O(g)
3
1
1
1
起始
3
1
0
0
转化
2.25
0.75
0.75
0.75
平衡
0.75
0.25
0.75
0.75
H2的浓度变化量为2.25 mol· L－1，则前10min的平均反应速率v(H2)=0.225 mol· L－1；
②K==；
③选择性是指产物的专一性，在一个化学反应中若有多个产物，其中某一产物是目标产物，若这个物质的产率越高，说明该反应的选择性越好。观察四组数据，相比之下，BD的选择性很高，且B的CO2转化率比D稍低些，但是B的CH3OH的选择性高出了不少，故最佳选项为B。
21．H2(g) +1/2O2(g)=H2O(l) ,ΔH=-285.8kJ．mol-1 496.4 0.06mol·L-1·min-1 KA=KC>KB
【解析】
【分析】
(1)氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成1mol液态水放出的能量，生成3.6g液态水放热57.16kJ的热量，则生成1mol液态水放出的能量285.8kJ；18g液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ的能量，根据盖斯定律，H2(g) +1/2O2(g)=H2O(g) ,ΔH=-241.8kJ．mol-1，根据焓变=反应物的总键能-生成物的总键能计算断开1molO2中的共价键需要吸收的能量；(2) 根据图示，T1温度下，将4mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，达到平衡时CO2的转化率为60%， 则0～10min内CO2的浓度变化量为4mol =1.2mol/L, CH3OCH3的浓度变化量为0.6mol/L ，根据 计算；平衡常数与温度有关，A、C两点的温度相同，所以KA=KC，正反应放热，T1温度下CO2的转化率大于T2温度，所以T1
(1)生成3.6g液态水放热57.16kJ的热量，则生成1mol液态水放出285.8kJ的能量，表示氢气燃烧热的热化学方程式是H2(g) +1/2O2(g)=H2O(l) ,ΔH=-285.8kJ．mol-1；18g液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ的能量，根据盖斯定律，H2(g) +1/2O2(g)=H2O(g) ,ΔH=-241.8kJ．mol-1，焓变=反应物的总键能-生成物的总键能，所以断开1molO2中的共价键需要吸收(-241.8-436+463)= 496.4kJ的能量；(2) 根据图示，T1温度下，将4mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，达到平衡时CO2的转化率为60%， 则0～10min内CO2的浓度变化量为4mol =1.2mol/L, CH3OCH3的浓度变化量为0.6mol/L ， 0.06mol·L-1·min-1；平衡常数与温度有关，A、C两点的温度相同，所以KA=KC，正反应放热，T1温度下CO2的转化率大于T2温度，所以T1KB，故KA=KC>KB。
22．＞ ＞ 0.005 mol • L-1• min-1 AB 移走 0.1 molNH3 =
【分析】
（1）由表中数据可知，升高温度，NH3生成量增大，说明平衡向正反应方向移动，结合反应方程式中各物质的聚集状态解答；
（2）①反应速率v=计算；
②根据图象知，平衡向正反应方向移动，10min时是连续的，三种气体物质的速率增加倍数相同，说明为增大压强、使用催化剂；
③25分钟，NH3的物质的量突然减少，而H2、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3；平衡常数只受温度的影响，据此判断。
【详解】
（1）由表中数据可知，升高温度，NH3生成量增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应应为吸热反应，a＞0，由方程式可知反应生成气体的物质的量增多，则△S＞0，
故答案为＞；＞。
（2）①根据反应速率v（NH3）=△n/V△t=（0.1−0）mol/2L×10min=0.005mol/（L·min），
故答案为0.005mol/（L·min）。
②由图象可知各组分物质的量变化增加，且10min时变化是连续的，20min达平衡时，△n（N2）=0.025mol×4=0.1mol，△n（H2）=0.025mol×12=0.3mol，△n（NH3）=0.025mol×8=0.2mol，物质的量变化之比等于化学计量数之比，三种气体物质的速率增加倍数相同，说明10min可能改变的条件是使用催化剂，缩小体积相当于增大压强，应该反应物的速率增加倍数大，降低温度，应该反应速率减小，增加NH3物质的量，逆反应速率增加的倍数大，故使用催化剂、缩小体积符合，故选AB，
故答案为AB。
③第25分钟，NH3的物质的量突然减少，而H2、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3；由图象可以看出，当反应进行到时35-40min，各物质的量不变，说明反应达到第二次平衡状态，平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，所以抽去0.1mol氨，
故答案为移走0.1molNH3；=。
化学平衡常数的影响因素
一、单选题（共17题）
1．在保持体系总压为的条件下进行反应，原料气中和的物质的量之比不同时，的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示。图中A点原料气的成分是，，，下列有关说法正确的是(已知：用分压表示的平衡常数为，分压=总压×物质的量分数)
A．该反应是吸热反应
B．
C．A点时压
D．在500℃、的条件下，该反应的平衡常数
2．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)，K为化学平衡常数，K和温度的关系如下表：
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
根据以上信息推断，下列说法正确的是
A．该反应为放热反应
B．只有达到平衡时，密闭容器中的压强才不会变化
C．830℃，某时刻CO2、H2、CO、H2O的物质的量分别为0.2mol、0.8mol、0.4mol、0.4mol，此时V正>V逆
D．达到平衡后，升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡正向移动
3．下列有关说法正确的是
A．若电工操作中将铝线与铜线直接相连，会导致铜线更快被氧化
B．反应CaC2(s)+N2(g)=CaCN2(s)+C(s)能自发进行，是因为△H<0
C．常温下，向0.1mol·L-1氨水中通入少量HCl，溶液中减小
D．乙酸乙酯的水解反应，加入NaOH溶液会使平衡常数增大，平衡向正反应方向移动
4．时，反应的平衡常数。该温度下，测得某时刻容器内含，，和，此时该反应的状态是
A．刚好达到平衡 B．反应向正反应方向进行
C．反应向逆反应方向进行 D．容器体积未知，无法判断
5．将E(s)和F(g)加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：，已知该反应的平衡常数如表。下列说法正确的是：
温度/℃
25
80
230
平衡常数/()
2
A．正反应是吸热反应
B．达到化学平衡时，
C．80℃时，测得某时刻F、G的浓度均为0.5mol/L，此时
D．25℃时，反应的平衡常数是
6．以甲烷为原料合成甲醇的反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
已知：℃时，反应Ⅱ的平衡常数数值为100；℃时，反应Ⅱ在密闭容器中达到平衡，测得、、的物质的量浓度分别为0.05、0.1、0.1.下列说法正确的是
A．反应Ⅰ中，使用催化剂可以减小，提高反应速率
B．反应Ⅱ中，保持容器体积不变充入可提高原料气的反应速率及平衡转化率
C．由数据可判断反应Ⅱ的温度：
D．反应能量如图所示
7．某可逆反应为2X(g)3Y(g)+Z(g)，混合气体中X的物质的量分数与温度关系如图所示：下列推断正确的是
A．升高温度，该反应平衡常数K减小
B．压强大小有P3＞P2＞P1
C．平衡后加入高效催化剂使Mr（混合气体的平均相对分子质量）增大
D．在该条件下M点X平衡转化率为
8．化学反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在不同温度时达到平衡，其平衡常数如下表：
编号
化学方程式
温度
Ⅰ
1.47
2.15
Ⅱ
1.62
b
Ⅲ
a
1.68
根据以上信息判断，下列结论正确的是
A．将铁粉磨细可以使平衡Ⅰ向右移动 B．反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应
C．升高温度，反应Ⅲ平衡向正反应方向移动 D．
9．甲酸甲酯是重要的有机化工原料，制备反应为，相同时间内，在容积固定的密闭容器中，使反应在不同温度下进行(起始投料比均为1)，测得CO的转化率随温度变化的曲线如图所示。下列说法中，不正确的是
A．a点对应的CO的转化率与的转化率相同
B．b点和e点的平衡常数：
C．70~80℃，CO转化率随温度升高而增大，其原因是升高温度反应速率增大
D．85~90℃，CO转化率随温度升高而降低，其原因可能是升高温度平衡逆向移动
10．一定温度下，容积为的密闭容器中发生反应： ，容器中部分物质的含量见表()：
反应时间/
0
1.2
0.6
0
0
0.8
0.2
下列说法正确的是
A．内，的平均化学反应速率为
B．该温度下，反应的化学平衡常数
C．达到化学平衡状态时，的转化率为
D．若升高温度，平衡逆向移动
11．一定温度下，在容积恒为1L的容器中通入一定量，发生反应，体系中各组分浓度随时间(t)的变化如下表。
t/s
0
20
40
60
80
/(mol/L)
0.100
0.062
0.048
0.040
0.040
/(mol/L)
0
0.076
0.104
0.120
0.120
下列说法正确的是
A．0~60s，的平均反应速率为
B．升高温度，反应的化学平衡常数值减小
C．80s时，再充入、各0.12mol，平衡不移动
D．若压缩容器使压强增大，达新平衡后混合气颜色比原平衡时浅
12．和合成的原理：，按相同的物质的量投料，测得在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A． B．反应速率：
C．平衡常数： D．的体积分数：
13．人体内的血红蛋白(Hb)可与O2结合，更易与CO结合使人体中毒，涉及原理如下：
①Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq) ΔH1＜0
②Hb(aq)+CO(g)HbCO(aq) ΔH2＜0
③HbO2(aq)+CO(g)HbCO(aq)+O2(g) ΔH3＜0
下列说法错误的是
A．ΔH1＜ΔH2
B．反应①、②在一定温度下均能自发进行
C．刚从平原到高原时，人体血液中c(HbO2)将降低，使人体因缺氧而不适
D．将CO中毒的人转至高压氧仓中治疗，反应③平衡逆向移动而缓解症状
14．设反应①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)ΔH=akJ/mol，反应②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)ΔH=bkJ/mol，以上两反应的平衡常数分别为K1和K2.在不同温度下，K1、K2的值如下，下列有关叙述正确的是
T/K
K1
K2
973
1.47
2.38
1173
2.15
1.67
A．b＞0
B．在973K下增大压强，K2增大
C．在1173K下反应①平衡后再充入CO2平衡正向移动，K1增大
D．a＞b
15．某研究小组以AgZSM为催化剂，在容积为1 L的容器中，相同时间下测得0.1 mol NO转化为N2的转化率随温度变化如图所示(无CO时的反应为2NO(g)⇌N2(g)+ O2 (g)；有CO时的反应为2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+ 2CO2 (g))，下列说法错误的是
A．达到平衡后，其他条件不变，使，可使NO转化率提高
B．反应2NO(g)⇌N2(g)+ O2 (g)的∆H<0
C．CO能提高NO的转化率的原因可能是CO与生成的氧气反应
D．Y点再通入CO、N2各0.01 mol，此时平衡逆移
16．不同温度下，将1molCO2和3molH2充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH。平衡时CH3OH的物质的量分数随温度变化如图所示。
下列说法不正确的是
A．该反应的ΔH＜0
B．240℃时，该反应的化学平衡常数K=
C．240℃时，若充入2 mol CO2和6 mol H2，平衡时CH3OH的物质的量分数大于25%
D．240℃时，若起始时充入0.5 mol CO2、2 mol H2、1 mol CH3OH、1 mol H2O，反应向正反应方向进行
17．正戊烷异构化为异戊烷是油品升级的一项重要技术。在合适催化剂和一定压强下，正戊烷的平衡转化率(α)随温度变化如图所示。
名称
熔点/℃
沸点/℃
燃烧热
∆H /kJ•mol-1
正戊烷
-130
36
–3506.1
异戊烷
-159.4
27.8
–3504.1
下列说法不正确的是
A．25 ℃，101 kPa时，正戊烷异构化成异戊烷的热化学反应方程式为：CH3CH2CH2CH2CH3(l) = (CH3)2CHCH2CH3(l) ∆H = –2.0 kJ/mol
B．28~36 ℃时，随温度升高，正戊烷的平衡转化率增大，原因是异戊烷气化离开体系，产物浓度降低，平衡正向移动
C．36~150 ℃时，随温度升高，正戊烷异构化反应的平衡常数增大
D．150 ℃时，体系压强从100 kPa升高到500 kPa，正戊烷的平衡转化率基本不变
二、填空题（共5题）
18．雾霾天气严重影响人们的生活，汽车尾气所排放的氮氧化物及燃煤所排放的硫氧化物是造成雾霾的重要原因。
（1）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示：
①由图1可知，SCR技术中的氧化剂为___。已知c(NO2)∶c(NO)＝1∶4时脱氮效果最佳，此时对应的脱氮反应的化学方程式为__。
②图2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳的催化剂和相应的温度分别为___。
（2）改善能源结构是治理雾霾问题的最直接有效途径。二甲醚是一种清洁能源，可用合成气在催化剂下制备二甲醚，其反应为：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3 (g)＋H2O(g) ΔH。
已知在一定条件下，该反应中CO的平衡转化率α随温度、投料比的变化曲线如图3所示。
①a、b、c按由大到小的顺序排序为_______；ΔH_______0(填“>”“<”或“=”)。
②对于气相反应，用某组分(B)的平衡分压p(B)代替物质的量浓度c(B)也可以表示平衡常数(记作Kp)，则该反应平衡常数的表达式Kp=__。
③在恒容密闭容器里按体积比为1∶2充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列能说明平衡一定向逆反应方向移动的是______。
A．一氧化碳的转化率减小
B．容器的压强增大
C．化学平衡常数K值减小
D．逆反应速率先增大后减小
E．混合气体的密度增大
19．氮是地球上含量最丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：（图中涉及物质为气态）
（1）如图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式______。
（2）在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H＜0，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表，
t/℃
200
300
400
K
K1
K2
0.5
请完成下列问题：
①试比较K1、K2的大小，K1______K2（填写“＞”、“=”或“＜”）。
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______（填序号字母）。
a .容器内N2，H2，NH3的浓度之比为1：3：2 b. υ（N2）正=3υ（H2）逆
c .容器内压强保持不变 d. 混合气体的密度保持不变
③在400℃时，当测得NH3和N2，H2的物质的量分别为1mol和2mol，3mol时，则该反应的υ（N2）正______υ（N2）逆（填写“＞，“=”或“＜”）。
20．2018年，美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略，而中国却加大了环保力度，生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究，实现可持续发展。
（1）已知：CO2(g)+H2(g)H2O(g) +CO(g) ΔH1 = + 41.1 kJ•mol-1
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=－90.0 kJ•mol-1
写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式：_______。
（2）为提高CH3OH产率，理论上应采用的条件是_______（填字母）。
a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压
（3）250℃、在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g)，下图为不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时某反应物X平衡转化率变化曲线。
① 反应物X是_______（填“CO2”或“H2”）。
② 判断依据是_______。
（4）250℃、在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6mol H2、2mol CO2和催化剂，10min时反应达到平衡，测得c(CH3OH) = 0.75 mol· L－1。
① 前10min的平均反应速率v(H2)＝_______ mol·L－1·min －1。
② 化学平衡常数K = _______。
③ 催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间，四组实验数据如下：
实验编号
温度（K）
催化剂
CO2转化率（%）
甲醇选择性（%）
A
543
Cu/ZnO纳米棒
12.3
42.3
B
543
Cu/ZnO纳米片
11.9
72.7
C
553
Cu/ZnO纳米棒
15.3
39.1
D
553
Cu/ZnO纳米片
12.0
70.6
根据上表所给数据，用CO2生产甲醇的最优选项为_______（填字母）。
21．氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：
(1)已知氢气在氧气中燃烧生成3.6g液态水放热57.16kJ的热量，计算氢气燃烧热的热化学方程式___________________________；若断开H2(g)中1molH-H需要吸收436kJ的能量，生成H2O(g)中的1mol H-O键放出463 kJ的能量，18g液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ的能量，则断开1molO2中的共价键需要吸收___________kJ的能量。
(2)工业上用H2和CO2反应合成甲醚。已知：2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH3＝－130.8kJ·mol－1。在某压强下，合成甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如下图所示。T1温度下，将4mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，10min 后反应达到平衡状态，则0～10min内的平均反应速率v(CH3OCH3)＝________________；KA、KB、KC三者之间的大小关系为____________________。
22．氨气是工农业生产中不可或缺的物质，研究制取氨气的机理意义非凡。
（1）在常温、常压、光照条件下，N2在掺有少量Fe2O3的TiO2催化剂表面与水发生下列反应：
N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+O2(g) △H= a kJ • mol-1。
为进一步研究生成NH3的物质的量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下：
T/K
303
313
323
n(NH3)/(l0-2mol)
4.8
5.9
6.0
此反应的a_________0，△S________0。（填“>”“<”或“ = ”）
（2）—定温度和压强下，在2 L的恒容密闭容器中合成氨气:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4 kJ • mol-1。在反应过程中反应物和生成物的物质的量随时间的变化如图所示。
①0～10 min内，以NH3表示的平均反应速率为_________。
②在10～20 min内，NH3浓度变化的原因可能是_______。
A．加入催化剂 B．缩小容器体积 C．降低温度 D．增加NH3的物质的量
③ 20 min达到第一次平衡，在反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是____________，35min达到第二次平衡，则平衡的平衡常数K1______K2（填“>”“<”或“ = ”）
参考答案
1．D
【详解】
A．由图可知，相同时，温度越高，的平衡转化率越小，则升高温度平衡逆向移动，该反应为放热反应，A项错误；
B．相同条件下，增大氧气的量可增大二氧化硫的平衡转化率，则越小，的平衡转化率越大，则，B项错误；
C．A点原料气的成分是，，，二氧化硫的平衡转化率为88%，则：
平衡时、、的分压分别为，、，即，C项错误；
D．平衡常数与无关，则500℃、的条件下，该反应的平衡常数，D项正确；
答案选D。
2．D
【详解】
A．随温度升高，化学平衡常数K增大，说明该反应为吸热反应，故A错误；
B．反应前后气体系数和相同，容器内压强始终不变，故B错误；
C．830℃，某时刻CO2、H2、CO、H2O的物质的量分别为0.2mol、0.8mol、0.4mol、0.4mol，，此时反应达到平衡状态，V正=V逆，故C错误；
D．升高温度，正、逆反应速率均增大；该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，故D正确；
选D。
3．B
【详解】
A．根据原电池原理，活泼的一极为负极，更容易被氧化，铝比铜活泼， A错误；
B．该反应为熵减的反应，若能自发，则△H<0， B正确；
C．向0.1mol ·L-1NH4Cl溶液中通入少量HCl，氢离子浓度增大，水解平衡逆向移动导致一水合氨的浓度减小，不变，则溶液中增大，C错误；
D．乙酸乙酯水解生成乙酸，加入NaOH消耗乙酸平衡向正反应方向移动，但是平衡常数只与温度有关，故平衡常数不变，D错误；
故选B。
4．B
【详解】
A．由反应的平衡常数可知，平衡时各物质的浓度是相等的，而此时各物质浓度是不相等的，则此时没有达到平衡，故A项错误；
B．水蒸汽的物质的量是其它物质的2倍，且水蒸汽是反应物，根据平衡常数，则此时反应向正反应方向进行，故B项正确；
C．水蒸汽的物质的量是其它物质的2倍，且水蒸汽是反应物，根据平衡常数，则此时反应向正反应方向进行，故C项错误；
D．温度不变，平衡常数不变，且无论容器体积是多少，水蒸气的浓度都是其它物质的2倍，因此是可以判断的，故D错误；
本题答案B。
5．B
【详解】
A．升高温度，K减小，说明平衡逆移，正反应为放热反应，故A错误；
B．达到化学平衡时正逆反应速率相等，，故B正确；
C．80℃时，测得某时刻F、G的浓度均为0.5mol/L，此时Qc==8＞K=2，则平衡逆移，v逆＞v正，故C错误；
D．由分析知25℃时，反应的平衡常数==2×10-5，故D错误；
故选B。
6．C
【详解】
A．催化剂会改变化学反应过程中的活化能，不能改变焓变，故A错误；
B．反应Ⅱ中，保持容器体积不变充入He后，参加反应的各物质浓度或分压均不变，因此化学反应速率及化学平衡不变，故B错误；
C．在℃时，反应Ⅱ的平衡常数数值为=200，该反应正向为放热反应，降低温度会使化学平衡正向移动，平衡常数将增大，由此可知，故C正确；
D．根据盖斯定律可知，可由-(反应Ⅰ+反应Ⅱ)得到，因此= -(-90+247)kJ/mol= -157 kJ/mol，反应为放热反应，即该反应的反应物总能量高于生成物总能量，故D错误；
综上所述，说法正确的是C项，故答案为C。
7．D
【详解】
A．根据图象可知，升高温度，X的物质的量分数降低，说明反应向正反应方向移动，平衡常数K增大，A项错误；
B．该可逆反应的正反应是气体分子数增大的反应，减小压强，X的物质的量分数减小，所以，压强大小关系有：P3＜P2＜P1，B项错误；
C．催化剂不会使平衡发生移动，故平衡后加入高效催化剂，Mr不变，C项错误；
D．由图可知，M点对应的平衡体系中，X的物质的量分数为0.1，设起始时加入X的物质的量为1mol，反应过程中转化了2xmol，则有：
根据题意，有：，解得：x=，则M点时X的平衡转化率=，D项正确；
答案选D。
8．B
【详解】
的K1=c(CO)/c(CO2)，的K2=[c(CO2)•c(H2)]/[c(CO)•c(H2O)]，的K3=c(H2)/c(H2O)，同温度下，K2=K3/K1，K3=K1•K2，979K平衡常数a=1.47×1.62≈2.38，1173K平衡常数b=1.68÷2.15≈0.78。
A．铁是固体，将铁粉磨细可以加快反应速率，但平衡不移动，故A错误；
B．根据以上分析可知反应Ⅱ的平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，故B正确；
C．计算得到平衡常数，反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小，升高温度平衡逆向进行，故C错误；
D．计算分析可知a＞b，故D错误；
故选B。
9．B
【详解】
A．起始投料比均为1，由方程式可知二者按照1:1反应，则a点对应的CO的转化率与甲醇的转化率相同，A项正确；
B．e点一氧化碳的转化率小于d点，生成的甲酸甲酯较少，反应物较多，K值较小，，B项错误；
C．70~80℃，CO转化率随温度升高而增大，其原因是还没有达到平衡状态，升高温度加快反应速率，C项正确；
D．85~90℃，CO转化率随温度升高而降低，原因是升高温度,平衡逆向移动，D项正确；
答案选B。
10．B
【详解】
A．内，A的物质的量的变化量为1.2mol-0.8mol=0.4mol，根据化学方程式，可得D的物质的量为0.4mol，D的平均化学反应速率为，A项错误；
B．该温度下，反应的化学平衡常数，B项正确；
C．t1时，B参与反应的物质的量为0.4mol，剩余0.2mol，t2时，B的物质的量是0.2mol，故t1时反应已经达到平衡，故A的转化率=，C项错误；
D． ，升高温度反应正向进行，D项错误；
答案选B。
11．C
【分析】
该反应为分子数增大且为吸热反应，可利用勒夏特列原理解题。
【详解】
A．0～60s，的浓度变化量为0.100-0.040=0.060mol/L，根据，得mol/(L·s)=0.06mol/(L·min)，故A错误；
B．该反应吸热，升高温度平衡常数增大，故B错误；
C．该温度下，平衡常数，再充入、各0.12mol，，K=Qc，平衡不移动，故C正确；
D．该反应为气体系数之和增大的反应，压缩体积压强增大，平衡逆向进行，但是各组分浓度增加，颜色加深，故D错误；
故选C。
12．C
【详解】
A． 由于温度：，根据图象可知：升高温度，平衡时CO2(g)转化率降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动，由于升高温度化学平衡向吸热反应方向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，故，A错误；
B． c点的温度、压强比b点大，由于升高温度反应速率加快，增大压强化学反应速率加快，所以正反应速率，B错误；
C． 根据选项A分析可知：该反应的正反应为放热反应，ΔH＜0，温度：T1＜T2，升高温度，化学平衡向吸热的反应热方向移动，所以化学平衡常数，C正确；
D． a、b两点反应温度相同，压强：b＞a，在温度不变时，增大压强化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，反应达到平衡后，由于气体总物质的量减小，甲醇的物质的量增加，所以CH3OH的体积分数：，D错误；
故选C。
13．A
【详解】
A．根据盖斯定律，反应③可由反应②减反应①所得，ΔH3=ΔH2-ΔH1<0，则ΔH2<ΔH1，A项错误；
B．反应①与反应②均是熵减反应，由ΔH-TΔS<0反应可自发进行可知，反应①与反应②在较低温度能自发进行，B项正确；
C．从平原初到高原，氧气含量减少，反应③正向移动，则人体血液中c(HbO2)降低，C项正确；
D．CO中毒的人体血液中c(HbCO)增大，转到高压氧仓中，反应③平衡逆向移动，D项正确；
答案选A。
14．D
【详解】
A．根据不同温度下，K1随温度升高增大，说明反应①是吸热反应，K2随温度升高减小，说明反应②是放热反应，所以a＞0，b＜0；故A错误；
B．反应②的反应前后气体体积不变，在973K下增大压强，平衡不动，平衡常数只随温度变化，所以K2不变，故B错误；
C．平衡常数K只与温度有关，温度不变，不管其他条件如何改变，K均不变，故K1不变，C错误；
D．根据不同温度下，K1随温度升高增大，说明反应①是吸热反应，a＞0，K2随温度升高减小，说明反应②是放热反应b＜0，ab表示的是焓变数值包含正负号，所以a＞b，故D正确；
故答案为D。
15．D
【详解】
A．2NO(g)⇌N2(g)+ O2 (g)中增大CO的量，可促进NO的转化，而CO的转化率减小，则其他条件不变，使，可使NO转化率提高，但CO转化率下降，故A正确；
B．由图可知，温度高于800K时，曲线I中NO的转化率减小，则升高温度平衡逆向移动，2NO⇌N2+O2的△H＜0，故B正确；
C．2NO(g)⇌N2(g)+ O2 (g)，有CO时反应为2CO（g）+2NO（g）⇌2CO2（g）+N2（g），CO能提高NO的转化率的原因可能是CO与生成的氧气反应，促进平衡正向移动，故C正确；
D．Y点时NO的转化率为80%，体积为1L，则
， Y点再通入CO、N2各0.01 mol，，平衡正向移动，故D错误；
故选D。
16．B
【详解】
A．据图知温度升高，甲醇的物质的量分数减小，则平衡逆向移动，该反应为放热反应，则ΔH＜0，故A正确；
B．240℃时，甲醇的物质的量分数为25%，设甲醇的转化物质的量为xmol，列三段式：
平衡时甲醇的物质的量分数，解得x=，化学平衡常数，故B错误；
C．240℃时，若充入2 mol CO2和6 mol H2，即建立新的等效平衡，相当于在原平衡上增大压强，该反应是气体分子数减小，则平衡正向进行，CH3OH的物质的量分数大于25%，故C正确；
D．240℃时，若起始时充入0.5 mol CO2、2 mol H2、1 mol CH3OH、1 mol H2O，，反应向正反应方向进行，故D正确；
故选：B。
17．C
【详解】
A．根据表中燃烧热数值，①CH3CH2CH2CH2CH3(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l) H=–3506.1kJmol-1，②(CH3)2CHCH2CH3(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l) H=–3504.1kJmol-1，根据盖斯定律，①-②可得，CH3CH2CH2CH2CH3(l) = (CH3)2CHCH2CH3(l) ∆H = –2.0 kJmol-1，故A正确；
B．根据表中沸点数值，在28~36 ℃时，随温度升高，异戊烷气化离开体系，产物浓度降低，导致平衡正向移动，正戊烷的平衡转化率增大，故B正确；
C．由A项分析可知，正戊烷异构化反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡常数减小，故C错误；
D．150 ℃时，物质均为气态，增大压强，平衡不移动，则增大压强，正戊烷的平衡转化率不变，故D正确；
答案选C。
18．NO、NO2 NH3＋8NO＋2NO2===9N2＋12H2O Mn、200℃左右 a>b>c < CD
【详解】
（1）
①由图中得失电子可知，氮氧化物中的氮元素价态降低，故NO、NO2是氧化剂。根据c(NO2)∶c(NO)＝1∶4得出方程式为NH3＋8NO＋2NO2===9N2＋12H2O；
②条件越低，效果越好，根据图中可知，温度越低，脱氮效率越高，是最优选择，所以对应催化剂为Mn、温度为200℃左右；
（2）
①根据图像可知，增大氢气的浓度，平衡右移，一氧化碳的转化率增大，所以a>b>c；温度升高，转化率降低，说明该反应为放热反应，ΔH<0；
②根据化学反应平衡常数的计算方法，将所有的物质的量浓度换成压强即可，所以常数为；
③A.增加CO气体的浓度，平衡右移，一氧化碳的转化率减小，A项错误；
B.如果容器的容积和温度不变，充入和反应无关的气体，容器的压强增大，各物质的浓度不变，平衡不移动，B项错误；
C.该反应为放热反应，升高温度，平衡左移，化学平衡常数K值减小，C项正确；
D.逆反应速率先增大后减小，说明逆反应速率大于正反应速率，平衡左移，D项正确；
E.该反应在反应前后混合气体的质量不发生变化，混合气体的密度增大，说明气体的体积减小，相当于增大压强，平衡右移，E项错误；
答案选CD。
19．NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234kJ/mol； ①＞ c ＞
【解析】
【详解】
（1）根据1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，反应焓变=134kJ/mol﹣368kJ/mol=﹣234kJ/mol，反应的热化学方程式为NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234kJ/mol；
（2）①该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以K1＞K2；
②N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H＜0，反应是气体体积减小的放热反应，则
a、容器内各物质的浓度之比等于计量数之比，不能证明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态；
b、不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态，3υ（N2）正=υ（H2）逆是平衡状态，υ（N2）正=3υ（H2）逆反应没有达到平衡状态；
c、容器内压强不变，气体的物质的量不变，该反应达平衡状态；
d、如果是在密闭容器中反应，质量不变，体积不变，密度始终不变，混合气体密度不变不能说明反应达到平衡状态；
答案选c；
③400℃时，在0.5L容器中，NH3和N2、H2的物质的量浓度分别为：2mol/L、4mol/L、6mol/L，400℃时，浓度商Qc==0.0046＜K=0.5，说明反应正向进行，因此有υ（N2）正＞υ（N2）逆。
【点睛】
本题考查热化学方程式的书写，根据反应物和生成物总能量的大小求出反应热，易错点为（2）②，利用“变量不变达平衡”进行判断是最好的方法，如d项中混合气体的密度保持不变，因容积不变，反应物均为气体，故密度始终不变，所以密度不是变量，密度不变不能说明达平衡状态。
20．3H2 (g)+CO2 (g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=－48.9 kJ/mol d CO2 恒容密闭容器中，其他条件相同时，增大n(H2)/n(CO2)，相当于c(CO2)不变时，增大c(H2)，平衡正向移动，使CO2的转化率增大，而H2转化率降低 0.225 5.33（或16/3） B
【分析】
本题主要考查化学平衡的移动；
（1）考查盖斯定律，将两个热化学方程相加即可；
（2）考查化学平衡移动；
（3）考查反应物的平衡转化率，及影响因素；
（4）考查化学反应速率、化学平衡常数、产物的选择性。
【详解】
（1）根据盖斯定律，将两个热化学方程式相加可得：3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=－48.9 kJ/mol；
（2）根据热化学方程式可知，生成CH3OH的方向是放热反应方向，也是气体体积减小的方向，故要想提高CH3OH的产率，需要降温高压，故合理选项为d；
（3）观察图中的横坐标，其物理量为，若假设n(CO2)为定值，则X的转化率随n(H2)的增大而增大，则X为CO2；
（4）①在同一容器中，CH3OH的浓度变化量为0.75mol· L－1，则有（单位：mol· L－1）：
3H2(g)
CO2(g)
CH3OH(g)
H2O(g)
3
1
1
1
起始
3
1
0
0
转化
2.25
0.75
0.75
0.75
平衡
0.75
0.25
0.75
0.75
H2的浓度变化量为2.25 mol· L－1，则前10min的平均反应速率v(H2)=0.225 mol· L－1；
②K==；
③选择性是指产物的专一性，在一个化学反应中若有多个产物，其中某一产物是目标产物，若这个物质的产率越高，说明该反应的选择性越好。观察四组数据，相比之下，BD的选择性很高，且B的CO2转化率比D稍低些，但是B的CH3OH的选择性高出了不少，故最佳选项为B。
21．H2(g) +1/2O2(g)=H2O(l) ,ΔH=-285.8kJ．mol-1 496.4 0.06mol·L-1·min-1 KA=KC>KB
【解析】
【分析】
(1)氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成1mol液态水放出的能量，生成3.6g液态水放热57.16kJ的热量，则生成1mol液态水放出的能量285.8kJ；18g液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ的能量，根据盖斯定律，H2(g) +1/2O2(g)=H2O(g) ,ΔH=-241.8kJ．mol-1，根据焓变=反应物的总键能-生成物的总键能计算断开1molO2中的共价键需要吸收的能量；(2) 根据图示，T1温度下，将4mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，达到平衡时CO2的转化率为60%， 则0～10min内CO2的浓度变化量为4mol =1.2mol/L, CH3OCH3的浓度变化量为0.6mol/L ，根据 计算；平衡常数与温度有关，A、C两点的温度相同，所以KA=KC，正反应放热，T1温度下CO2的转化率大于T2温度，所以T1
(1)生成3.6g液态水放热57.16kJ的热量，则生成1mol液态水放出285.8kJ的能量，表示氢气燃烧热的热化学方程式是H2(g) +1/2O2(g)=H2O(l) ,ΔH=-285.8kJ．mol-1；18g液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ的能量，根据盖斯定律，H2(g) +1/2O2(g)=H2O(g) ,ΔH=-241.8kJ．mol-1，焓变=反应物的总键能-生成物的总键能，所以断开1molO2中的共价键需要吸收(-241.8-436+463)= 496.4kJ的能量；(2) 根据图示，T1温度下，将4mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，达到平衡时CO2的转化率为60%， 则0～10min内CO2的浓度变化量为4mol =1.2mol/L, CH3OCH3的浓度变化量为0.6mol/L ， 0.06mol·L-1·min-1；平衡常数与温度有关，A、C两点的温度相同，所以KA=KC，正反应放热，T1温度下CO2的转化率大于T2温度，所以T1
22．＞ ＞ 0.005 mol • L-1• min-1 AB 移走 0.1 molNH3 =
【分析】
（1）由表中数据可知，升高温度，NH3生成量增大，说明平衡向正反应方向移动，结合反应方程式中各物质的聚集状态解答；
（2）①反应速率v=计算；
②根据图象知，平衡向正反应方向移动，10min时是连续的，三种气体物质的速率增加倍数相同，说明为增大压强、使用催化剂；
③25分钟，NH3的物质的量突然减少，而H2、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3；平衡常数只受温度的影响，据此判断。
【详解】
（1）由表中数据可知，升高温度，NH3生成量增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应应为吸热反应，a＞0，由方程式可知反应生成气体的物质的量增多，则△S＞0，
故答案为＞；＞。
（2）①根据反应速率v（NH3）=△n/V△t=（0.1−0）mol/2L×10min=0.005mol/（L·min），
故答案为0.005mol/（L·min）。
②由图象可知各组分物质的量变化增加，且10min时变化是连续的，20min达平衡时，△n（N2）=0.025mol×4=0.1mol，△n（H2）=0.025mol×12=0.3mol，△n（NH3）=0.025mol×8=0.2mol，物质的量变化之比等于化学计量数之比，三种气体物质的速率增加倍数相同，说明10min可能改变的条件是使用催化剂，缩小体积相当于增大压强，应该反应物的速率增加倍数大，降低温度，应该反应速率减小，增加NH3物质的量，逆反应速率增加的倍数大，故使用催化剂、缩小体积符合，故选AB，
故答案为AB。
③第25分钟，NH3的物质的量突然减少，而H2、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3；由图象可以看出，当反应进行到时35-40min，各物质的量不变，说明反应达到第二次平衡状态，平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，所以抽去0.1mol氨，
故答案为移走0.1molNH3；=。
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