6、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．某溫度下，在一個2 L的密閉容器中，加入4 mol A和2 mol B進行如下反應：
7、3A(g)＋2B(g)4C(s)＋2D(g)，反應一段時間后達到平衡，測得生成1.6 mol C，則下列說法正確的是( )
A．該反應的化學平衡常數(shù)表達式是K＝
B．此時，B的平衡轉化率是40%
C．增大該體系的壓強，化學平衡常數(shù)增大
D．增加B，B的平衡轉化率增大
解析化學平衡常數(shù)的表達式中不能出現(xiàn)固體或純液體，而物質C是固體，A錯誤；根據(jù)化學方程式可知，平衡時減少的B的物質的量是1.6 mol×0.5＝0.8 mol，所以B的轉化率為40%，B正確；增大壓強時平衡常數(shù)不變，平衡常數(shù)只與溫度有關，C錯誤；增加B后平衡右移，A的轉化率增大，而B的轉化率減小，D錯誤。
答案：B
8、
7．已知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1。一定條件下，向體積為1 L的密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化曲線如下圖所示。下列敘述中正確的是( )
A．欲增大平衡狀態(tài)時c(CH3OH)/c(CO2)的比值，可采用升高溫度的方法
B．3 min時，CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率，且二者濃度相同
C．欲提高H2的平衡轉化率只能加壓減小反應容器的體積
D．從反應開始到平衡，H2的平均反應速率v(H2)＝0.075 mol·L－1·min－1
解
9、析 該反應正反應為放熱反應，升溫平衡逆移，c(CH3OH)/c(CO2)減小，A錯；欲提高H2轉化率，還可用降溫等其他方法，C錯；達平衡時v(H2)＝3v(CO2)＝3×0.075 mol/L·min＝0.225 mol/L·min，D錯。
答案 B
二、非選擇題
8．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
_________________
10、______________________________________________，
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CO2的物質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
11、)。
a．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶3∶1∶1
b．容器內壓強保持不變
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，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的量不相等的反應，當容器內壓強不變時，說明正反應速率和逆反應速率相等，反應達到平衡。當
12、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
9．二甲醚是一種重要的清潔燃料，可替代氟利昂作制冷劑，對臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產物(水煤氣)合成二甲醚。請回答下列問題：
(1)利用水煤氣合成二甲醚的總反應為：
3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)；
ΔH＝－246.4 kJ·mol－1
它可以分為兩步，反應分別如下：
①4H2(g)＋2CO(g)===CH3OCH
13、3(g)＋H2O(g)， ΔH1＝－205.1 kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)；ΔH2＝________。
(2)在一定條件下的密閉容器中，該總反應達到平衡，只改變一個條件能同時提高反應速率和CO轉化率的是________(填字母代號)。
a．降低溫度 B．加入催化劑
c．縮小容器體積 D．增加H2的濃度
e．增加CO的濃度
(3)在一體積可變的密閉容器中充入3 mol H2、3 mol CO、1 mol CH3OCH3、1 mol CO2，在一定溫度和壓強下發(fā)生反應：3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋
14、CO2(g)，經一定時間達到平衡，并測得平衡時混合氣體密度是同溫同壓下起始時的1.6倍。
問：①反應開始時正、逆反應速率的大小：v(正)______(填“＞”、“＜”或“＝”)v(逆)。
②平衡時n(CH3OCH3)＝________，平衡時CO的轉化率＝________。
解析 (1)由蓋斯定律①＋②＝總反應，故ΔH＝ΔH1＋ΔH2，ΔH2＝ΔH－ΔH1＝－246.4 kJ·mol－1＋205.1 kJ·mol－1＝－41.3 kJ·mol－1。
(2)降溫反應速率會減小，加入催化劑不改變轉化率，增加CO的濃度會減小CO的轉化率，c和d符合題意。
(3)3H2(g)＋ 3CO(
15、g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)
始 3 3 1 1
轉 3x 3x x x
平 3－3x 3－3x 1＋x 1＋x
由密度之比等于體積反比，即物質的量的反比，得：
＝ 解得x＝0.75
CO的轉化率為×100%＝75%。
答案：(1)－41.3 kJ·mol－1 (2)cd
(3)①＞ ②1.75 mol 75%
10．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
16、(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，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
17、耗a mol H2
D．混合氣體的平均相對分子質量不變
(5)在1 000 ℃下，某時刻CO2的物質的量為2.0 mol，則此時v正________v逆(填“>”、“＝”或“<”)。該溫度下反應達到平衡時，CO2的轉化率為________。
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
18、化學方程式中的化學計量數(shù)之比，選項C正確。
(5)CO2的物質的量為2.0 mol時，H2為1.0 mol，CO為1.0 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
19、x x x
1.5－x 1－x x x
K＝＝＝1，
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．汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應所致：N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH＞0，已知該反應在2 404℃，平衡常數(shù)K＝64×10－4。
請回答：
(1)某溫度下，向2 L的密閉容器中充入N2和O2各1 mol，5分鐘后O2的物質的量為0.5 mol，則N2的反應速率
20、________。
(2)假定該反應是在恒容條件下進行，判斷該反應達到平衡的標志________。
A．消耗1 mol N2同時生成1 mol O2
B．混合氣體密度不變
C．混合氣體平均相對分子質量不變
D．2v正(N2)＝v逆(NO)
(3)將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中，下列變化趨勢正確的是________(填字母序號)。
(4)向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質的量的N2和O2，達到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO，重新達到化學平衡狀態(tài)。與原平衡狀態(tài)相比，此時平衡混合氣中NO的體積分數(shù)________。(填“變大”、“變小”或“不變”)
(5)該溫度下，某時刻測得容器內N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10－1 mol/L、4.0×10－2 mol/L和3.0×10－3 mol/L，此時反應________________(填“處于化學平衡狀態(tài)”、“向正反應方向進行”或“向逆反應方向進行”)，理由是__________________________________________________。
2022年高考化學專題復習導練測 第七章 第二講 化學反應進行的方向和化學平衡狀態(tài)
