6、O2(g)＋H2(g)
B．上述反應的正反應是放熱反應
C．若在1 L的密閉容器中通入CO2和H2各1 mol,5 min后溫度升高到830 ℃，此時測得CO2為0.4 mol，該反應達到平衡狀態(tài)
D．若平衡濃度符合關(guān)系式＝，則此時的溫度為1 000 ℃
解析 依平衡常數(shù)的表達式可知A正確；升高溫度K減小，平衡左移，正反應為放熱反應，B正確；5 min后CO、H2O、CO2、H2的濃度分別為0.6 mol·L－1、0.6 mol·L－1、0.4 mol·L－1、0.4 mol·L－1，＝<1，平衡向右移動，C錯誤；＝，D正確。
答案 C
6．在可逆反應2SO2＋O22SO3的平
7、衡狀態(tài)下，保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2，下列說法正確的是(K為平衡常數(shù)，Qc為濃度商) ( )。
A．Qc不變，K變大，O2轉(zhuǎn)化率增大
B．Qc不變，K變大，SO2轉(zhuǎn)化率增大
C．Qc變小，K不變，O2轉(zhuǎn)化率減小
D．Qc增大，K不變，SO2轉(zhuǎn)化率增大
解析 平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度一定，平衡常數(shù)不變，O2濃度增大，濃度商減小，增大O2濃度，O2轉(zhuǎn)化率減小，SO2轉(zhuǎn)化率增大，故選C。
答案 C
7．(2013·眉山聯(lián)考)N2O5是一種新型硝化劑，在一定溫度下可發(fā)生下列反應：
2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) ΔH＞0
T1溫度下的部分實
8、驗數(shù)據(jù)為：
t/s
0
500
1 000
1 500
c(N2O5)/(mol·L－1)
5.00
3.52
2.50
2.50
下列說法不正確的是( )。
A．500 s內(nèi)N2O5分解速率為2.96×10－3mol·L－1·s－1
B．T1溫度下的平衡常數(shù)為K1＝125,1 000 s時轉(zhuǎn)化率為50%
C．其他條件不變時，T2溫度下反應到1 000 s時測得N2O5(g)濃度為2.98 mol·L－1，則T1＜T2
D．T1溫度下的平衡常數(shù)為K1，T3溫度下的平衡常數(shù)為K3，若K1＞K3，則T1＞T3
解析 v(N2O5)＝≈2.96×10－3 mol·L
9、－1·s－1，A正確；1 000 s后N2O5的濃度不再發(fā)生變化，即達到了化學平衡，列出三種量如下：
2N2O54NO2＋O2
起始/(mol·L－1) 5.00 0 0
平衡/(mol·L－1) 2.50 5.00 1.25
則K＝＝＝125，α(N2O5)＝×100%＝50%，B正確；T2溫度下的N2O5濃度大于T1溫度下的，則改變溫度使平衡逆向移動了，逆向是放熱反應，則降低溫度平衡向放熱反應方向移動，即T2＜T1，C錯誤；對于吸熱反應來說，T越高，K越大，若K1＞K3，則T1＞T3，D正確。
答案 C
二、非選擇題(本題共4個小題，共58分)
8．(12分)
10、(2013·濰坊質(zhì)量檢測)由于溫室效應和資源短缺等問題，如何降低大氣中的CO2含量并加以開發(fā)利用引起了各界的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，該反應的能量變化如圖所示：
(1)上述反應平衡常數(shù)K的表達式為_______________________________________________________________，
溫度降低，平衡常數(shù)K________(填“增大”、“不變”或“減小”)。
(2)在體積為2 L的密閉容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，測得CO
11、2的物質(zhì)的量隨時間變化如下表所示。從反應開始到5 min末，用氫氣濃度變化表示的平均反應速率v(H2)＝________。
t/min
0
2
5
10
15
n(CO2)/mol
1
0.75
0.5
0.25
0.25
(3)在相同溫度容積不變的條件下，能說明該反應已達平衡狀態(tài)的是________(填寫序號字母)。
a．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶3∶1∶1
b．容器內(nèi)壓強保持不變
c．H2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3∶1
d．容器內(nèi)的密度保持不變
解析 (1)該反應生成物比反應物能量低，是放熱反應；溫度降低
12、，平衡正向移動，K值增大。
(2)v(H2)＝3v(CO2)＝×3＝0.15 mol·L－1·min－1。
(3)反應過程中n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)之比不能作為判斷反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)。該反應是一個反應前后氣體物質(zhì)的量不相等的反應，當容器內(nèi)壓強不變時，說明正反應速率和逆反應速率相等，反應達到平衡。當氫氣的消耗速率與甲醇的消耗速率之比為3∶1時，說明氫氣的消耗速率和生成速率相等，反應達到平衡。無論反應是否達到平衡，容器內(nèi)氣體的密度都不變。
答案 (1)K＝ 增大
(2)0.15 mol·L－1·min－1 (3)bc
9．(12分) (2013·南
13、充預測)一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中反應CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝a kJ·mol－1，ΔS＝b J·mol－1·K－1(a、b均為正數(shù))，達到化學平衡狀態(tài)。
(1)500 ℃時，從反應開始到達到化學平衡，以H2的濃度變化表示的化學反應速率是__________(用nB、tB表示)。
(2)判斷該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是________(填字母)。
a．v生成(CH3OH)＝v消耗(CO)
b．混合氣體的密度不再改變
c．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
d．CO、H2、CH3OH的濃度均不再變化
(3)300 ℃時，將容器的容積
14、壓縮到原來的，在其他條件不變的情況下，對平衡體系產(chǎn)生的影響是________(填字母)。
a．c(H2)減小
b．正反應速率加快，逆反應速率減慢
c．CH3OH的物質(zhì)的量增加
d．重新平衡時減小
解析 (1)tB時間內(nèi)，生成nB mol CH3OH，則消耗2nB mol H2，則Δc(H2)＝ mol·L－1，
v(H2)＝ mol·L－1·min－1。
(2)選項a，任何時刻都有v生成(CH3OH)＝v消耗(CO)；選項b，因體積不變，氣體的質(zhì)量不變，任何時刻密度都不變；選項c，根據(jù)＝，m氣體總不變，不變，說明n氣體總不變，所以反應達到平衡狀態(tài)；選項d，各物質(zhì)的濃度不變，反應也
15、達到平衡狀態(tài)。
(3)增大壓強平衡向著正反應方向移動，正、逆反應速率都增大，H2的物質(zhì)的量減小，CH3OH的物質(zhì)的量增大，體積縮小，但K不變，則達到新平衡時c(H2)比原平衡的大，重新平衡時減小，所以選項ab錯誤，cd正確。
答案 (1) mol·L－1·min－1 (2)cd (3)cd
10．(17分)(2013·福州模擬)在一定溫度下將3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：
CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)
(1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式K＝________。
(2)已知在700 ℃時，該反應的平衡常數(shù)K1＝0.6，
16、則該溫度下反應CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)K2＝________，反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的平衡常數(shù)K3＝________。
(3)已知在1 000 ℃時，該反應的平衡常數(shù)K4為1.0，則該反應為________反應(填“吸熱”或“放熱”)。
(4)能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。(填編號)
A．容器中壓強不變
B．c(CO2)＝c(CO)
C．生成a mol CO2的同時消耗a mol H2
D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
(5)在1 000 ℃下，某時刻CO2的物質(zhì)的量為2.0 mol
17、，則此時v正________v逆(填“>”、“＝”或“<”)。該溫度下反應達到平衡時，CO2的轉(zhuǎn)化率為________。
解析 (2)K2＝，K3＝K1
(3)升高溫度，平衡常數(shù)增大，說明平衡向正反應方向移動即正反應是一個吸熱反應。
(4)因為該反應為反應前后氣體體積不變的反應，所以壓強不變，平均相對分子質(zhì)量不變，均不能說明達到平衡狀態(tài)，A、D錯；選項B中CO2和CO的濃度相等，不能說明其濃度不再變化，故B錯；生成CO2代表逆反應，消耗H2代表正反應，且比值等于反應化學方程式中的化學計量數(shù)之比，選項C正確。
(5)CO2的物質(zhì)的量為2.0 mol時，H2為1.0 mol，CO為1.0
18、mol，H2O(g)為1.0 mol，其濃度分別為1.0 mol·L－1、0.5 mol·L－1、0.5 mol·L－1、0.5 mol·L－1，則Qc＝＝<1，該反應向正反應方向進行，v正>v逆。
起始時，c(CO2)＝＝1.5 mol·L－1
c(H2)＝＝1 mol·L－1
設達到平衡時，CO的濃度為x
CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)
1.5 1 0 0
x x x x
1.5－x 1－x x x
K＝＝＝1，
19、解得：x＝0.6 mol·L－1
所以，α(CO2)＝×100%＝40%。
答案 (1) (2)1.67 0.77 (3)吸熱 (4)C (5)> 40%
11．(17分)(2013·煙臺聯(lián)考)硫—碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應：
Ⅰ SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI
Ⅱ 2HIH2＋I2
Ⅲ 2H2SO4===2SO2＋O2＋2H2O
(1)分析上述反應，下列判斷正確的是________。
a．反應Ⅲ易在常溫下進行
b．反應Ⅰ中SO2氧化性比HI強
c．循環(huán)過程中需補充H2O
d．循環(huán)過程產(chǎn)生1 mol O2的同時產(chǎn)生1 mol H2
(2)一
20、定溫度下，向1 L密閉容器中加入1 mol HI(g)，發(fā)生反應Ⅱ，H2物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。
0～2 min內(nèi)的平均反應速率v(HI)＝________。該溫度下，H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K＝________。
相同溫度下，若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則________是原來的2倍。
a．平衡常數(shù) b．HI的平衡濃度
c．達到平衡的時間 d．平衡時H2的體積分數(shù)
(3)實驗室用Zn和稀硫酸制取H2，反應時溶液中水的電離平衡________移動(填“向左”、“向右”或“不”)；若加入少量下列試劑中的________，產(chǎn)生H2
21、的速率將增大。
a．NaNO3 b．CuSO4
c．Na2SO4 d．NaHSO3
(4)以H2為燃料可制作氫氧燃料電池。
已知 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1某氫氧燃料電池釋放228.8 kJ電能時，生成1 mol液態(tài)水，該電池的能量轉(zhuǎn)化率為________。
解析 本題主要考查平衡理論和反應熱中的相關(guān)概念，意在考查考生綜合分析問題的能力。
(1)題中3個反應相加，即得總反應式2H2O2H2↑＋O2↑，因此選項c符合題意。由于H2SO4是一種強酸，很穩(wěn)定，因此使H2SO4分解需要相當高的溫度，選項a錯；反應Ⅰ中SO2作還原劑
22、，HI是還原產(chǎn)物，故還原性SO2強于HI，則氧化性HI強于SO2，b錯；根據(jù)總反應式可知選項d也錯。本題應選c。
(2)結(jié)合圖像根據(jù)化學反應速率的定義v＝可得v(H2)＝＝0.05 mol·L－1·min－1，根據(jù)化學反應速率之比等于化學方程式中化學式的化學計量數(shù)之比得v(HI)＝2v(H2)＝0.1 mol·L－1·min－1。該反應的平衡常數(shù)K＝＝＝64。由于平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，a錯。由于題中反應是一個氣體體積不變的反應，故改變條件后的平衡和原平衡等效，因此選項b正確，d錯誤。HI的濃度是原來的2倍，由于濃度增大，反應速率加快，達到平衡所需的時間短，c錯。
(
23、3)隨著反應的進行，硫酸濃度減小，溶液中c(H＋)減小，酸性減弱，故水的電離平衡向右移動。若加入NaNO3(s)，則相當于溶液中存在HNO3，此時將不產(chǎn)生H2而產(chǎn)生NOx；加入CuSO4(s)后形成原電池，反應速率加快；加入Na2SO4(s)后對反應速率無影響；加入NaHSO3(s)后，由于發(fā)生反應H＋＋HSO===SO2↑＋H2O，溶液中c(H＋)減小，反應速率減小。綜上分析可知選項b符合題意。
(4)當生成1 mol液態(tài)水時，共放熱286 kJ，故能量利用率為×100%＝80%。
答案 (1)c (2)0.1 mol·L－1·min－1 64 b
(3)向右 b (4)80%
（四川專用）2014屆高考化學總復習 第7章 第2講《化學反應進行的方向和化學平衡狀態(tài)》解析訓練
