章末检测试卷(2)(教用Word)-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修1高中同步学案（人教版）

章末检测试卷(二) (时间：90分钟　满分：100分) 一、单项选择题(本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。) 1．下列说法中，不正确的是(　　) A．乙烯聚合为聚乙烯的反应是熵减的过程，ΔS<0 B．金属钠和水的反应是熵增、放热、自发进行的反应 C．ΔH<0的反应均能够自发进行 D．氯气和消石灰的反应是熵减、自发进行的，一定是放热的反应 【答案】　C 2．一定条件下：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＜0。在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是(　　) A．温度0 ℃、压强50 kPa B．温度130 ℃、压强300 kPa C．温度25 ℃、压强100 kPa D．温度130 ℃、压强50 kPa 【答案】　D 3．光气(COCl2)在有机合成中常作氯化剂。工业制备原理：CO(g)＋Cl2(g)COCl2(g)　ΔH。下列叙述错误的是(　　) A．相对于曲线a，曲线b代表加入催化剂 B．加入催化剂和增大CO 浓度都能提高活化分子百分率 C．上述反应的逆反应为熵增的吸热反应 D．升高温度，上述反应的平衡常数减小 【解析】　A．由图像可知，加入催化剂，反应的活化能降低，A项正确；B．增大反应物浓度，能提高单位体积内活化分子总数，不能提高活化分子百分率，B项错误；C．上述反应的逆反应是气体分子数增大的吸热反应，C项正确；D．该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，D项正确。故选B。 【答案】　B 4．已建立平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是(　　) ①生成物的体积分数一定增大　②生成物的产量一定增加　③反应物的转化率一定增大　④反应物浓度一定降低　⑤逆反应速率一定降低　⑥使用合适的催化剂 A．②　　　　　　　　　 B．①②③ C．②③④ D．④ 【答案】　A 5．研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述错误的是(　　) A．加快了反应的速率 B．增大了反应的平衡常数 C．改变了反应的历程 D．降低了反应的活化能 【解析】　催化剂降低了反应的活化能，参与反应的进程，改变了反应的历程，加快了反应的速率，但不会影响平衡，化学平衡常数不变，故选B。 【答案】　B 6．一定条件下，向体积为1 L密闭导热容器内加入1 mol (NH4)2CO3，发生反应：(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝＋74.9 kJ·mol－1，达到平衡时吸收q kJ热量。下列说法不正确的是(　　) A．当容器内压强不再改变时，说明反应达到平衡状态 B．平衡时(NH4)2CO3的转化率为(q/74.9)×100% C．该反应平衡常数K＝q/74.9 D．其他条件不变，初始投料改为2 mol (NH4)2CO3，达到平衡时吸热>q 【解析】　A．该反应不是等体积反应且在恒容密闭导热容器中进行，随着反应进行，气体总物质的量不断变化，压强也随之变化，压强不变说明反应达到平衡状态，A正确；B．达到平衡时吸收q kJ热量，则反应掉(NH4)2CO3物质的量为 mol，其转化率为 mol÷1 mol＝×100%，B正确；C．该反应的平衡常数K＝c(NH3)，通过前述计算可知达到平衡时消耗掉(NH4)2CO3物质的量为mol，则生成NH3 mol，c(NH3)＝ mol÷1 L＝mol/L，则K＝，C正确；D．其他条件不变，初始投料比改为2 mol (NH4)2CO3，温度不变则K值不变，则平衡时反应掉的(NH4)2CO3仍为 mol，吸收热量q kJ，D错误；故答案选D。 【答案】　D 7．O3也是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下：反应①O3O2＋[O]　ΔH＞0平衡常数为K1；反应②[O]＋O32O2　ΔH＜0平衡常数为K2；总反应：2O33O2　ΔH＜0平衡常数为K。下列叙述正确的是(　　) A．升高温度，K增大 B．K＝K1＋K2 C．适当升温，可提高消毒效率 D．压强增大，K2减小 【解析】　由总反应： 2O33O2　ΔH<0可知，正反应为放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，A错误；由盖斯定律可知反应①＋②可得总反应，则K＝K1×K2，B错误； 平衡常数只受温度的影响，温度不变，平衡常数不变，D错误；故选C。 【答案】　C 8．在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2 min末该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol·L－1。下列判断不正确的是(　　) A．平衡常数约为0.15 B．B的转化率为40% C．从反应开始至平衡，A的平均反应速率为：0.3 mol·L－1·min－1 D．若混合气体的密度不变，则表明该反应达到平衡状态 解析】　平衡时D的浓度是0.8 mol÷2 L＝0. 4 mol·L－1，则x∶2＝0.2∶0.4，故x＝1。 3A(g)＋B(g)C(g)＋2D(g) 起始浓度/(mol·L－1) 1.5 0.5 0 0 转化浓度/(mol·L－1) 0.6 0.2 0.2 0.4 平衡浓度/(mol·L－1) 0.9 0.3 0.2 0.4 将平衡时各物质的浓度代入平衡常数表达式，计算得K约为0.15，A正确；B的转化率是0.2 mol·L－1÷0.5 mol·L－1×100%＝40%，B正确；从反应开始至平衡，A的平均反应速率是0.6 mol·L－1÷2 min＝0.3 mol·L－1·min－1，C正确；各物质均是气体，总质量不变，且容器体积一定，故无论反应是否达到平衡，混合气体的密度都是定值，D错误。 【答案】　D 9．一定温度下，在恒容真空密闭容器中充入足量FeSO4(s)，发生反应：3FeSO4(s)Fe3O4(s)＋SO2(g)＋2SO3(g)。平衡时c(SO3)＝a mol·L－1，再充入0.1 mol SO2和0.2 mol SO3(g)，达到新平衡时c(SO2)＝b mol·L－1。下列叙述正确的是(　　) A．当SO2体积分数不随时间变化时达到平衡状态 B．分离SO3瞬间，正反应速率增大，逆反应速率减小 C．两次平衡时浓度关系为a＝2b D．达到平衡后充入Fe3O4，平衡向左移动 【解析】　A．该反应的反应物为固体，产物有两种气体，即开始投入硫酸亚铁，SO2体积分数始终为33.3% ，无法判断是否达到平衡，A项错误；B．分离SO3瞬间，逆反应速率减小，正反应速率不变，B项错误；C．由于温度不变，平衡常数不变，即K＝c(SO2)·c2(SO3)不变，SO2、SO3浓度在两次平衡时不变，第二次平衡时c(SO3)＝2b mol·L－1＝a mol·L－1，C项正确；D．四氧化三铁是固体，增大固体质量，平衡不移动，D项错误。故选C。 【答案】　C 10．常压下羰基化法精炼镍的原理：Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g)。230 ℃时，该反应的平衡常数K＝2×10－5。已知：Ni(CO)4 的沸点为 42.2 ℃，固体杂质不参与反应。 第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4； 第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至 230 ℃制得高纯镍。下列判断正确的是(　　) A．增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大 B．该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]＝4v生成(CO) C．第一阶段，在 30 ℃和 50 ℃两者之间选择反应温度，选50 ℃ D．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低 【解析】　平衡常数是温度的函数，温度不变，平衡常数不变，所以增加c(CO)，虽然平衡向正向移动，但反应的平衡常数不变，A错误；反应的速率之比等于气体的计量数之比，所以平衡时有4v生成[Ni(CO)4]＝v生成(CO)，B错误；Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，应大于沸点，便于分离出Ni(CO)4，则第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度，选50 ℃，C正确；加热至230 ℃制得高纯镍，可知第二阶段Ni(CO)4分解率较大，故D错误；故选C。 【答案】　C 二、不定项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全都选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的是0分。) 11．顺­1,2­二甲基环丙烷和反­1,2­二甲基环丙烷可发生如下转化： 该反应的速率方程可表示为：v(正)＝k(正)·c(顺)和v(逆)＝k(逆)·c(反)，k(正)和k(逆)分别称作正、逆反应速率常数，它们受温度和催化剂影响。下列有关说法正确的是(　　) A．某温度时，该反应的平衡常数可表示为K＝ B．正、逆反应速率常数改变，平衡常数也一定会随之改变 C．若升高温度，平衡逆向移动，则说明正反应的活化能高于逆反应的活化能 D．催化剂可以改变反应速率但不影响平衡，说明催化剂同等程度改变k(正)和k(逆) 【解析】　平衡时正逆反应速率相等，v(正)＝k(正)·c(顺)＝v(逆)＝k(逆)·c(反)，K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则K＝，A错误；k(正)和k(逆)分别受温度和催化剂影响，K只受温度的影响，则正、逆反应速率常数改变，平衡常数不一定变化，B错误；若升高温度，平衡逆向移动，正反应为放热反应，焓变小于零，焓变＝正反应活化能－逆反应活化能，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误；催化剂可以改变反应速率但不影响平衡，即K＝不变，因此催化剂同等程度改变k(正)和k(逆)，D正确；故选D。 【答案】　D 12．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1。向同温、同体积的两个密闭容器中分别充入气体：(甲)2 mol SO2和1 mol O2；(乙)2 mol SO3，恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系不正确的是(　　) A．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＋Q乙＝197 B．容器内SO3的质量m∶m甲＝m乙 C．容器内压强p：p甲＝p乙 D．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲≠k乙 【解析】　甲和乙是等效平衡，设甲中生成x mol SO3，乙中平衡时SO3的量也为x mol，则SO3分解的量为(2－x)mol，放出的热量Q甲＝×ΔH，吸收的热量Q乙＝×ΔH，所以Q甲＋Q乙＝ΔH＝197，A正确；甲和乙是完全的等效平衡，达平衡时各种成分的量分别相等，所以两容器中压强相等，甲中c(SO2)与c(O2)的比值一定等于乙中c(SO2)与c(O2)的比值，B、C正确，D错误；选D。 【答案】　D 13．氢气是一种清洁能源，工业上常通过水煤气法制备氢气，发生反应：①C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)、②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。在恒温恒容条件下，向密闭容器中充入足量炭粉和2 mol H2O(g)，发生上述反应。下列叙述正确的是(　　) A．达到平衡时，H2的体积分数大于66.7% B．当混合气体总压强不随时间变化时达到平衡状态 C．平衡后，增大炭粉质量，H2的产率增大 D．平衡后，及时分离出CO2，能提高H2的产率 【解析】　A．根据反应①和反应②可知，水蒸气完全反应，生成氢气的物质的量为2 mol，气体总物质的量为4 mol，H2的体积分数为50%，不可能大于66.7% ，A错误；B．反应①为气体分子数增加的反应，反应②为气体分子数不变的反应，随反应发生气体分子数增加，在恒温恒容条件下，压强增大，当混合气体总压强不随时间变化时是达到平衡状态，B正确；C．炭粉是固体，增大炭粉质量，平衡不移动，H2的产率不变，C错误；D．平衡后，及时分离出CO2，反应②平衡向正反应方向移动，H2的产率增大，D正确；答案选BD。 【答案】　BD 14．将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中，发生反应NH2COONH4(s)===2NH3(g)＋CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(－lg K)值随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法错误的是(　　) A．该反应的ΔH＜0 B．C点对应状态的平衡常数K(C)＝10－3.638 C．NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 D．30 ℃时，B点对应状态的v正＜v逆 【解析】　－lg K越大，则平衡常数K越小，由图可知，随温度升高，平衡常数增大，则升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应，故该反应的ΔH＞0，A错误；C点－lg K＝3.638，则平衡常数K＝10－3.638 ，B正确；反应物NH2COONH4为固体，反应得到NH3、CO2的物质的量之比为2∶1，所以反应开始后氨气体积分数始终不变，NH3的体积分数不变不能说明该反应达到平衡状态，C错误；B点－lg Q<－lg K，则B点浓度商大于平衡常数，反应向逆反应进行，则B点对应状态的v正＜v逆，D正确；故选AC。 【答案】　AC 15．化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)的速率和平衡的影响图像如下，下列判断错误的是(　　) A．由丁图可知，该反应m＋n＞p＋q B．乙图中，若m＋n＝p＋q，则a曲线一定使用了催化剂 C．由丙图可知，T1＜T2，该反应正反应为放热反应 D．甲图中，表示反应速率v正>v逆的是点1 【解析】　由丁图可知，温度相同时，增大压强，D%增大，说明平衡正向移动，则m＋n＞p＋q，A正确；乙图中，若m＋n＝p＋q，该反应为气体体积不变的反应，图中a、b平衡状态相同，则a曲线可能使用了催化剂或增大压强，B错误；由丙图可知，温度为T2时反应先达到平衡，则T1＜T2，T1→T2，温度升高，C%减小，说明平衡逆向移动，则该反应正反应为放热反应，C正确；甲图中，曲线上的点为平衡点，点3对应的转化率小于平衡转化率，点3时反应正向进行，则表示反应速率v正>v逆的是点3，D错误；故选B、D。 【答案】　BD 三、非选择题(本题共5小题，共60分) 16．(8分)某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，实验过程的数据记录如下(见表格)，请结合表中信息，回答有关问题： 实验 序号 反应温 度/℃ 参加反应的物质 Na2S2O3 H2SO4 H2O V/mL c/mol·L－1 V/mL c/mol·L－1 V/mL A 20 10 0.1 10 0.1 0 B 20 5 0.1 10 0.1 5 C 20 10 0.1 5 0.1 5 D 40 5 0.1 10 0.1 5 (1)根据你所掌握的知识判断，在上述实验中，反应速率最快的可能是________(填实验序号)。 (2)在比较某一因素对实验产生的影响时，必须排除其他因素的变动和干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件，其中： ①能说明温度对该反应速率影响的组合是________(填实验序号，下同)； ②A和B、A和C的组合比较，所研究的问题是________； ③写出上述反应的离子方程式_________________________________________。 (3)可以利用出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢，请你分析为何不采用排水法测量单位时间内气体体积的大小进行比较：_________________________ _______________________________________________。 【解析】　(1)在上述实验中，由于浓度变化对反应速率的影响小于温度变化对反应速率的影响，所以反应速率最快的可能是D。 (2)①能说明温度对该反应速率影响的组合，应是对应物质的浓度相同，只有温度不同的两组实验，分析表中数据，可确定是B、D； ②A和B、A和C的组合比较，要么是Na2S2O3浓度不同而H2SO4浓度相同，要么是H2SO4浓度不同而Na2S2O3浓度相同，故所研究的问题是相同温度条件下浓度对反应速率的影响； ③上述反应中，Na2S2O3与H2SO4反应生成Na2SO4、S、SO2和H2O，离子方程式为S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。 (3)不采用排水法测量单位时间内气体体积的大小进行比较，原因是：SO2可溶于水，测定不准确或实验装置较复杂，不易控制。 【答案】　(1)D(1分)　(2)①B、D(1分)　②相同温度条件下浓度对反应速率的影响 ③S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O　(3)SO2可溶于水，测定不准确或实验装置较复杂，不易控制(其余每空2分) 17．(10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，其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示。 T/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 1.67 1.11 1 0.59 0.38 回答下列问题： (1)该反应的正反应为________反应。(填“吸热”或“放热”) (2)某温度下，各物质的平衡浓度有如下关系：5c(CO)·c(H2O)===3c(CO2)·c(H2)，则此时的温度为________ ℃。 (3)830 ℃时，向2 L的密闭容器中充入2 mol CO(g)和3 mol H2O(g)，反应5 min后达到平衡，此时CO的转化率α＝________；5 min内以H2表示的平均反应速率v(H2)＝________ mol·L－1·min－1；5 min后再向容器中充入0.2 mol CO和0.2 mol H2，平衡将________。(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”) 【解析】　(1)由表中数据可知，随温度升高平衡常数减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应； (2)5c(CO)·c(H2O)===3c(CO2)·c(H2)，可得＝，由K＝＝≈1.67，此时的温度为700 ℃； (3)830 ℃时，根据图中数据可知该反应的平衡常数＝1，设转化的一氧化碳的物质的量浓度为x，列出三段式： CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) 开始(mol/L) 1 1.5 0 0 变化(mol/L) x x x x 平衡(mol/L) 1－x 1.5－x x x K＝＝＝1， 解得x＝0.6 mol/L，CO的转化率α＝×100%＝60%；v(H2)＝＝0.12 mol·L－1·min－1；5 min后再向容器中充入0.2 mol CO和0.2 mol H2，Qc＝＝ ＜K，平衡将正向移动。 【答案】　(1)放热　(2)700　(3)60%　0.12　正向移动(每空2分) 18．(14分)二氧化碳的捕集和转化是科学研究中的热点问题，我国科研人员提出了以Ni/Al2O3为催化剂，由CO2(g)和H2(g)转化为CH4(g)和H2O(g)的反应历程，其示意图如图： (1)根据信息可知该可逆反应的化学方程式为CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)，该反应的催化剂为________，使用该催化剂________(填“能”或“不能”)提高CO2的平衡转化率。 (2)(双选)300 ℃下，在一恒容密闭容器中充入一定量的CO2与H2发生反应CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)。一段时间后反应达到平衡，若其他条件不变，温度从300 ℃升至500 ℃，反应重新达到平衡时，H2的体积分数增加，下列说法错误的是________(填标号)。 A．该反应的ΔH<0 B．平衡常数大小：K(500 ℃)>K(300 ℃) C．300 ℃下，减小的值，CO2的平衡转化率升高 D．反应达到平衡时v正(H2)＝2v逆(H2O) (3)一定条件下，反应体系中CO2平衡转化率α(CO2)与L和X的关系如图所示，L和X表示温度或压强。 ①X表示的物理量是________。 ②L1________L2(填“＜”或“＞”)，判断理由是___________________________。 (4)向1 L恒容密闭容器中加入1.0 mol CO2和4.0 mol H2(g)，控制条件(催化剂不变、温度为T1)使之发生上述反应，测得容器内气体的压强随时间的变化如图所示。 ①4 min时CO2的转化率为________。 ②T1温度下该反应的浓度化学平衡常数为________。 【解析】　(1)由题干信息可知，该可逆反应的催化剂为Ni/Al2O3，催化剂只能加快反应的速率，不能提高CO2的平衡转化率； (2)A．对于该可逆反应，若其他条件不变，温度从300 ℃升至500 ℃反应重新达到平衡时，H2的体积分数增加，说明正反应为放热反应，A正确；B．正反应为放热反应，因此K(500 ℃)＜K(300 ℃)，B错误；C．减小的值，CO2的平衡转化率降低，C错误；D．反应达到平衡时，v正(H2)＝2v逆(H2O)，D正确；故答案为：BC； (3)①根据方程式CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g)及反应的ΔH＜0可知，其他条件一定时，升温，CO2的平衡转化率降低，其他条件一定时，加压，CO2的平衡转化率升高，则X表示的物理量是温度； ②L表示压强，增大压强，平衡正向移动，转化率α(CO2)增大，可知L1＞L2； (4)①由题图可知，4 min时反应体系处于平衡状态，此时压强为0.7p0，设发生反应的CO2为x mol，列出三段式： CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g) 起始量(mol) 1 4 转化量(mol) x 4x x 2x 平衡量(mol) 1－x 4－4x x 2x 根据压强与物质的量成正比， 即＝， ＝＝ ， 解得x＝0.75，转化率α(CO2)＝×100%＝75%； ②平衡常数K＝＝＝6.75(mol/L)－2。 【答案】　(1)Ni/Al2O3　不能　(2)BC　(3)①温度　②＞　L表示压强，增大压强，平衡正向移动，转化率α(CO2)增大 (4)①75% 　②6.75 (每空2分) 19．(14分)CH3OH是重要的能源物质，CO2转化为甲醇是一种有效减少CO2排放的方法。 (1)CO2加氢制甲醇过程中发生的主要反应为反应Ⅰ　CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)， 该反应一般认为通过反应Ⅱ和反应Ⅲ两步实现。 反应Ⅱ　CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41 kJ·mol－1 反应Ⅲ　CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＝－99 kJ·mol－1 若反应Ⅱ为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是______(填标号)。 A． B． C． D． (2)向恒温2 L容器中充入一定量CO2和H2，发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH<0。图中过程Ⅰ、Ⅱ是在不同催化剂作用下CO2的转化率α(CO2)随时间(t)的变化曲线。 下列说法正确的是_____________(填序号)。 A．m点：v正＞v逆 B．t2时刻改变的反应条件可能是增大水蒸气的浓度 C．活化能：过程Ⅱ<过程Ⅰ D．t2时刻改变的反应条件可能是降低温度 (3)在25℃和1×105 Pa 的条件下，发生反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，反应建立平衡后，再逐步增大体系的压强。表中列出了不同压强下平衡时物质CO的浓度。 压强(Pa) 1×105 2.5×105 5×105 浓度(mol·L－1) 0.08 0.20 0.44 ①压强从1×105到2.5×105 Pa ，平衡___________(填“正向”“逆向”或“不”)移动； ②压强从2.5×105到5×105 Pa ，浓度从0.20变为0.44 mol·L－1的原因是___________。 (4)在温度T2、容积2 L的密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2发生如下反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，平衡后H2的体积分数为50%。若在相同温度，相同体积的容器中加入2.4 mol CO2、4.2 mol H2、1 mol CH3OH 、2 mol H2O ，平衡后， ___________(填“>”“<”“＝”或“不能确定”) (5)温度为T3时，在容积为2 L的密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2发生下列反应，平衡时CH3OH的物质的量为0.5 mol。反应开始时与平衡时压强之比为___________。 反应Ⅰ　CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 反应Ⅱ　CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 反应Ⅲ　CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) 【解析】　(1)根据盖斯定律可知，Ⅱ＋Ⅲ可得二氧化碳加氢制甲醇的总反应：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝(＋41 kJ·mol－1)＋(－99 kJ·mol－1)＝－58 kJ·mol－1，该反应总反应为放热反应，因此生成物总能量低于反应物总能量，反应Ⅱ为慢反应，因此反应Ⅱ的活化能高于反应Ⅲ，同时反应Ⅱ的反应物总能量低于生成物总能量，反应Ⅲ的反应物总能量高于生成物总能量，因此示意图中能体现反应能量变化的是B，故答案为：B； (2)A．由图可知，m点时CO2的转化率还在增大，故m点v逆＜v正，A错误； B．t2时刻，增大水蒸气的浓度，平衡逆向移动，CO2转化率减小，符合图像，B正确； C．由图可知，过程Ⅰ的达到平衡所需时间更短，则反应速率更快，故活化能大小为：过程Ⅰ＜过程Ⅱ，C错误； D．t2时刻，降低温度，平衡正向移动，CO2转化率增大，不符合图像，D错误； 故答案为：B； (3)根据表中数据，压强从 1×105 Pa 增加到2.5×105 Pa，增大了2.5倍，CO的浓度从0.04 mol·L－1增大到0.1 mol·L－1，也增大了2.5倍，浓度增大的倍数和压强增大的倍数相同，CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)为反应前后气体体积不改变的反应，则改变压强，化学平衡不移动；压强从2.5×105到5×105 Pa，压强增大的倍数为2，CO的浓度从0.20变为0.44 mol·L－1，浓度增大的倍数为2.7，浓度增大的倍数大于压强增大的倍数，说明加压至5×105 Pa时，H2O(g)变成了液体，所以增大压强化学平衡向正向移动，故答案为：不；压强增大为原来的两倍，CO浓度的变化大于两倍，说明增大压强时H2O变为液体，平衡正向移动； (4)设CO2(g)的变化浓度为x mol·L－1，则三段式分析为： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 　0.5　　 1.5　　　　0　　　　0 　 x　　　3x　　　　x　　　　x 　0.5－x　1.5－3x　 　x　　　　x 平衡后H2的体积分数为50%，＝50%，则x＝0.25 mol·L－1，CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为：0.25 mol·L－1、0.75 mol·L－1、0.25 mol·L－1、0.25 mol·L－1，化学平衡常数K＝＝＝≈0.59；若在相同温度，相同体积的容器中加入2.4 mol CO2、4.2 mol H2、1 mol CH3OH、2 mol H2O，Q＝＝≈0.045＜K≈0.59，反应正向进行，设某一时刻，CO2的变化量为y mol·L－1， CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 　1.2　　 2.1　　　　0.5　　　　1 　 y　　　3y　　　　y　　 　　y 　1.2－y　2.1－3y　0.5＋y　　1＋y 当 ＝时，即＝，则y＝0.1 mol·L－1，此时，CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为：1.1 mol·L－1、1.8 mol·L－1、0.6 mol·L－1、1.1 mol·L－1，Q＝＝≈0.10＜K≈0.59，反应正向进行，c(CH3OH)增大，c(H2)减小，到达平衡时， ＞，故答案为：＞； (5)根据盖斯定律，(反应Ⅰ＋反应Ⅱ＋反应Ⅲ)，可得，CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，平衡时CH3OH的物质的量为0.5 mol， 　　　　　CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 　1　　　3　　　　　0　　　　0 　0.5　　1.5　　　　0.5　　　0.5 　0.5　　1.5　　　　0.5　　　0.5 平衡时总物质的量为(0.5＋1.5＋0.5＋0.5)mol＝3 mol，反应开始时气体总物质的量为4 mol，同温同体积时，压强之比等于物质的量之比，反应开始时与平衡时压强之比为 4 mol∶3 mol＝4∶3，故答案为：4∶3。 【答案】　(1)B (2)B (3)不　压强增大为原来的两倍，CO浓度的变化大于两倍，说明增大压强时H2O变为液体，平衡正向移动 (4)＞ (5)4∶3 20．(14分)已知化学反应①：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，其化学平衡常数为K1；化学反应②：Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)，其化学平衡常数为K2，在温度973 K和1173 K的情况下，K1、K2的值分别如下： 温度 K1 K2 973 K 1.47 2.38 1173 K 2.15 1.67 (1)通过表格中的数值可以推断：反应①是________(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)现有反应③：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，请你写出该反应的平衡常数K3的表达式：K3＝________。 (3)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式为________，据此关系式及上表数据，能推断出反应③是________(填“吸热”或“放热”)反应。 (4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有________(填写字母序号)。 A．缩小反应容器的容积 B．扩大反应容器的容积 C．升高温度 D．使用合适的催化剂 E．设法减小平衡体系中的CO的浓度 (5)图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况： ①图甲中t2时刻发生改变的条件是________。 ②图乙中t2时刻发生改变的条件是________。 【解析】　(1)根据表中数据可知，升高温度，K1是增大的，说明升高温度平衡向正反应方向进行，所以反应①是吸热反应。 (3)根据盖斯定律可知，①－②即得到反应③，所以K3＝K1/K2；升高温度，K1增大，K2增减小，所以K3是增大，因此正反应是吸热反应。 (4)反应③是体积不变的、吸热的可逆反应，所以要使平衡向正反应方向移动，则可以升高温度，或降低生成物的浓度等，但压强和催化剂不能改变平衡状态，答案选CE。 (5)①图甲中t2时刻正逆反应速率都增大，但平衡不移动，所以改变的条件是增大压强或使用催化剂。 ②图乙中t2时刻CO2的浓度增大，而CO的浓度降低，即平衡向逆反应方向进行，所以改变的条件是降低温度或从体系中分离出H2。 【答案】　(1)吸热　(2) 　(3)K3＝K1/K2　吸热　(4)CE (5)①增大压强或使用催化剂　②降低温度或设法分离出H2(每空2分) 学科网（北京）股份有限公司 $$