(必考题)人教版高中化学选修1-第2章简答题专项基础练习(答案解析)

一、解答题
1．高炉炼铁是冶铁的主要方法，发生的主要反应为Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=akJ·mol-1。

(1)已知：①Fe2O3(s)+3C(石墨，s)=2Fe(s)+3CO(g)ΔH1=+489.0kJ·mol-1
②C(石墨，s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH2=+172.5kJ·mol-1
则a=__。

(2)冶炼铁的反应的平衡常数表达式为K=__，温度升高后，K值__(填“增大”、“不变”或“减小”)。

(3)在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在2L恒容密闭容器甲和乙中，分别按表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。

②下列说法正确的是__(填字母)。

a．若容器内气体密度恒定，表示反应达到平衡状态
b．若容器内气体压强恒定时，标志反应达到平衡状态
c．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2∶3
d．增加Fe2O3的量可以提高CO的转化率
答案：-28.5
3
2
3
c(CO)
c(CO)
减小60%ac
【详解】
(1)已知：①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJmol-1②C(石
墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJmol-1依据盖斯定律，①-②×3得
Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g)，故H
∆=489.0kJmol-1-3×172.5kJmol-1=-28.5kJmol-1，故答案为：-28.5；
(2)Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常数K=
()
()
3
2
3
CO
CO
c
c
，该反应是放热反应，升温
平衡逆向进行，平衡常数减小；故答案为：
()
()
3
2
3
CO
CO
c
c
；减小；
(3)①在T℃时，该反应的平衡常数K=64，甲容器内浓度商Qc=1，小于平衡常数，反应向正反应进行，设消耗一氧化碳物质的量为x，则：
()()
()()()
()()
232Fe O s +3CO g 2Fe s +3CO g mol 1
1
mol x x mol 1-x
1+x
起始量变化量平衡量
反应前后气体体积不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，故
3
3
()(1)1x x +-=64，解得x=0.6，故CO 的转化率=
0.6 mol
1 mol
×100%=60%，故答案为：60%； ②a ．反应前后气体质量变化，体积不变，随反应进行气体密度发生变化，若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态，a 正确；
b ．由于该反应前后气体的体积不变，故若容器内气体压强恒定时，不能说明反应达到平衡状态，b 错误；
c ．甲、乙为等效平衡，平衡时CO 的含量相等，由于CO 的含量=
CO 平衡浓度
混合气体总浓度
，则
平衡时甲、乙中CO 的平衡浓度之比为2mo/L ：3mol/L=2：3，c 正确；
d ．F
e 2O 3为固体量，增加其用量，不影响化学平衡移动，不能提高CO 的转化率，d 错误； 故选：ac 。

2．某温度时，在一个2L 的密闭容器中，X 、Y 、Z 气态三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示．根据图中数据，回答问题
（1）该反应的化学方程式为______；
（2）从开始至2min ，Z 的平均反应速率为______ （3）平衡时X 的转化率为 _______ （4）该反应平衡常数的表达式为 _____
（5）平衡后加入少量X,则X 的转化率_____ ，Y 的转化率 ____（填增大，减小或不变） （6）若升高温度，X 的体积分数增大，则该反应的△H _____0（填>或<） （7）为了使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向进行的是_______ A ．及时的分离出Z B ．适当降低温度 C ．增大压强 D ．选择高效催化剂 答案：3X(g) +Y(g) 2Z(g) 0.05 mol/（L•min ） 30%
()()()
23c Z c X c Y 减少 增大 <
C 【详解】
(1)△n（X）=1.0mol-0.7mol=0.3mol；△n（Y）=1.0mol-0.9mol=0.1mol；△n（Z）=0.2mol，三者计bai量数之比为3：1：2，所以该反应的化学方程式为3X(g) +Y(g) 2Z(g)；
(2)v（Z）=
()
c z
t
=
0.2mol
2L
2min
=0.05mol·L-1·min-1；
(3)X转化的物质的量为1.0mol-0.7mol=0.3mol，转化率为0.3mol
1.0mol
×100%=30%；
(4)化学平衡常数等于生成物幂之各积比反应物幂之积，故该反应平衡常数的表达式为
K=
() ()()
2
3
c Z
c X c Y
；
(5)平衡后加入少量X，则X的转化率降低，Y的转化率增大；
(6)若升高温度，X的体积分数增大，则平衡逆向移动，逆反应方向为吸热反应，正反应方向为放热反应，则该反应的△H<0；
(7)A.及时的分离出Z，反应速率减小，平衡正向移动，选项A不符合；
B.适当降低温度，化学反应速率减小，平衡正向移动，选项B不符合；
C.增大压强，化学反应速率增大，平衡向气体体积缩小的正反应方向移动，选项C符合；
D.选择高效催化剂，化学反应速率增大，平衡不移动，选项D不符合；
答案选C。

3．工业上可以利用废气中的CO2为原料制取甲醇。

请回答下列问题：
(1)已知常温常压下，下列两个可逆反应的能量变化如下图所示：
请写出图1反应的平衡常数表达式K=_，请写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式__。

(2)如果只改变一个条件使上述反应方程式的平衡常数K值变大，则该反应___(选填编号)。

A．一定向正反应方向移动 B．在平衡移动时，正反应速率先增大后减小
C．一定向逆反应方向移动 D．在平衡移动时，逆反应速率先减小后增大
(3)在其他条件不变的情况下，将容器体积压缩到原来的1/2，与原平衡相比，下列有关说法正确的是___(填字母)。

A．H2的浓度减小 B．正反应速率加快，逆反应速率也加快
C．甲醇的物质的量增加 D．重新平衡时，n(H2)/n(CH3OH)增大
(4)保持温度和体积不变，通入1molCO2和3molH2，下列能说明该反应已达平衡状态的是
____(填字母)。

A．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶3∶1∶1
B．容器内压强保持不变
C．H2的消耗速率与CO2的消耗速率之比为3∶1
D．容器内气体的平均相对分子质量保持不变
(5)若反应容器的容积为2.0 L，反应时间4.0 min，容器内气体的密度减少了2.0 g·L-1。

在这段时间内CO2的平均反应速率为____。

答案：K=
()()
()
22
CO H
CO
c c
c
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH＝-50kJ·mol-1AD BC
BD0.01mol·(L·min)-1
【详解】
(1)根据图1所示可知该反应的化学方程式为CO(g)+H2O(l)=CO2(g)+H2(g)，则平衡常数
K=
()()
()
22
CO H
CO
c c
c
；图中的热化学方程式为①CO(g)+H2O(l)=CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol，
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)△H=-(510-419)kJ/mol=-91kJ/mol，依据盖斯定律②-①得：二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH＝-50kJ·mol-1；
(2)平衡常数只与温度有关，该反应焓变小于0为放热反应，所以若要使平衡常数变大，改变的条件应为降低温度；
A．该反应为放热反应，降低温度，平衡一定向正反应方向移动，故A正确、C错误；B．降低温度后，正、逆反应速率都减小，但平衡正向移动，所以正反应速率在达到平衡前始终在减小，故B错误、D正确；
综上所述答案为AD；
(3)该反应为气体体积减小的反应，缩小容器体积，使压强增大，平衡正向移动，
A．容器体积降为原来的一半，物质的浓度增大，平衡正向移动，氢气的物质的量减少导致氢气浓度减小但大于未减小容器体积时浓度，故A错误；
B．缩小容器体积，压强增大，反应物、生成物浓度都增大，所以正逆反应速率都增大，故B正确；
C．平衡正向移动，甲醇的物质的量会增加，故C正确；
D．平衡正向移动，氢气的物质的量减少、甲醇的物质的量增大，则重新平衡时
n(H2)/n(CH3OH)的值减小，故D错误；
综上所述答案为BC；
(4)A．n(CO2)：n(H2)：n(CH3OH)：n(H2O)=1：3：1：1，是物质的量之比等于计量数之比，但不能说明正逆反应速率相同，故A错误；
B．反应前后气体体积减小，容器内压强保持不变，说明气体的总物质的量不再改变，反应达到平衡状态，故B正确；
C．H2的消耗速率与CO2的消耗速率均为正反应，速率之比一直是3：1，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D．该反应中生成物均为液体，保持温度和体积不变，通入1mol CO2和3mol H2，容器内
气体的平均相对分子质量始终等于
44+32
4
⨯=12.5，平均相对分子质量始终保持不变不能说明反应达到平衡状态，故D 错误； 故答案为：B ；
(5)若反应的容器容积为2.0L ，反应时间4.0min ，容器内气体的密度减小了2.0g/L ，则气体减小的质量为：2.0g/L×
2.0L=4.0g ，根据反应方程式：
()()
()()
2232CO g +3H g CH OH l +H O l 1mol 50g 4.0g
m n
∆ 解得反应消耗的CO 2的物质的量为：n =
1mol 4.0g
50g ⨯=0.08mol ，容器体积为2.0L ，所以在4min 内CO 2的平均反应速率为：0.08mol
2.0L 4.0min
=0.01mol•L -1•min -1。

4．天然气的主要成分为CH 4，一般还含有C 2H 6等烃类，是重要的燃料和化工原料。

回答下列问题:
(1)乙烷在一定条件可发生反应：C 2H 6(g)C 2H 4(g)+H 2(g) ΔH 1
已知：298K 时，相关物质的相对能量如图。

可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的
ΔH (ΔH 随温度变化可忽略)。

①ΔH 1=____kJ·
mol −1。

②2L 密闭容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p)发生上述反应，乙烷的平衡转化率为α。

反应的平衡常数K x =_____(用物质的量分数代替平衡浓度计算)。

(2)已知反应CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g) △H (298K)=+178.2kJ·mol -1，ΔS (298K)=+169.6J .mol -1
·K -1则该反应能自发进行的最低温度为_____K(假设反应的焓变与熵变不随温度变化而变
化，结果保留整数)。

(3)恒温条件下，在体积可变的密闭容器中发生反应CO(g)+2H 2(g)CH 3OH(g)，达到平衡
时，测得CO 、H 2、CH 3OH 分别为1mol 、1mol 、1mol ，容器的体积为3L 。

再往容器中通
入3molCO ，此时平衡将____移动(填“向右”、“向左”或“不”)。

(4)工业合成氨中制取氢气的原理如下： Ⅰ:CH 4(g)+H 2O(g)CO(g)+3H 2(g) ΔH =+206.4kJ·mol −1 Ⅱ:CO(g)+H 2O(g)
CO 2(g)+H 2(g) ΔH =-41.2kJ·mol −1
①对于反应I ，一定可以提高平衡体系中H 2百分含量，又能加快反应速率的是____(填字母)。

a ．升高温度
b ．增大水蒸气浓度
c ．加入催化剂
d ．降低压强 ②下列措施可以提高CH 4转化率的是_____(填字母)。

a ．适当升高温度
b ．将H 2从反应体系中分离出来
c ．保持体积不变充入He ，使体系总压强增大
d ．按原比例再充入CH 4(g)和H 2O(g) 答案：
α(1+α)
(1-α)(2+α)
1051 不 a ab
【详解】
(1)①结合题图所示，根据ΔH 1=生成物总能量-反应物总能量=52 kJ·mol −1+0 kJ·mol −1-(-84)kJ·mol −1=136 kJ·mol −1；
②设2L 密闭容器中通入乙烷和氢气的物质的量均为2mol ，乙烷的平衡转化率为α，列三段式：
()()()()()()
26242mol/L 101mol/L C H g C H g +H g αααmol/L 1-α
α
α
1+始变平
用物质的量分数代替平衡浓度计算反应的平衡常数K x =
1+2+2+1-αααααα
2+⨯
=α(1+α)(1-α)(2+α)； (2) 根据复合判据：△H -T △S ＜0时反应能自发进行，已知反应CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g) △H (298K)=+178.2kJ·
mol -1，ΔS (298K)=+169.6J .mol -1·K -1， 298K 时，△H -T △S =+178.2kJ·mol -1-298K×(169.6×10-3)kJ·mol -1·K -1=+127.7kJ·mol -1＞0，故常温下该反应不
能自发进行。

当△H -T △S =0时，T =H
S =-3
178.2kJ/mol 169.6(10kJ/mol K)
⨯⋅=1051K ，故当T ＞1051K 时，△H -T △S ＜0，反应才能自发进行；
(3)恒温条件下，在体积可变的密闭容器中发生反应CO(g)+2H 2(g)
CH 3OH(g)，达到平衡
时，测得CO 、H 2、CH 3OH 分别为1mol 、1mol 、1mol ，容器的体积为3L ，此时平衡常数
K =()()()322c CH OH c CO c H =21
31133⎛⎫
⨯ ⎪⎝⎭=9；温度不变，平衡常数不变，通入3molCO 瞬间体积变为3L×6
3=6L ，浓度商Q c=2164166⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭
=9=K ，平衡不移动；
(4)①反应I 正反应为气体分子数增大的吸热反应，
a ．升高温度，体系反应速率增大，平衡正向移动，平衡体系中H 2百分含量增大，故a 符合题意；
b ．增大水蒸气浓度，反应速率加快，平衡正向移动，根据外界条件的变化远大于体系平衡的移动，若加入的水蒸气足够多，平衡体系中H 2百分含量会减小，故b 不符合题意；
c ．加入催化剂反应速率加快，但平衡不移动，平衡体系中H 2百分含量不变，故c 不符合题意；
d ．降低压强，平衡正向移动，平衡体系中H 2百分含量增大，但反应速率减慢，故d 不符合题意；
②a ．反应I 为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，适当升高温度，反应I 平衡正向移动，反应Ⅱ平衡逆向移动，但反应I 平衡正向移动的程度更大，CH 4转化率增大，故a 符合题意； b ．将H 2从反应体系中分离出来，平衡体系中H 2的浓度减小，反应I 、Ⅱ平衡均正向移动，CH 4转化率增大，故b 符合题意；
c ．保持体积不变充入He ，使体系总压强增大，但由于体积不变，平衡体系中各组分的浓度不变，平衡不移动，CH 4转化率不变，故c 不符合题意；
d ．按原比例再充入CH 4(g)和H 2O(g)，反应物浓度增大，体系平衡正向移动，但外界条件变化，远大于体系平衡的移动，CH 4转化率减小，故d 不符合题意； 答案选ab 。

5．化学反应速率、化学平衡理论可通过大量化学实验进行验证，回答下列相关问题。

(1)227Cr O (-
橙色)在溶液中与24CrO (-黄色)存在一平衡体系，平衡体系的离子方程式
_______，若向体系中加入一定量70%的硫酸，溶液呈______色。

(2)CO 是煤气的主要成分，可与水蒸气反应生成氢气：
()()
()()222CO g H O g CO g H g H ++。

查阅资料得出相关数据如下：
该反应升高到一定温度时，反应将不能正向进行，由此判断该反应的S ___(填“>”或“<”)0。

②在容积为10L 的密闭容器中通入()0.1mol CO g 和()20.1mol H O g 发生反
应，在400℃时反应达到平衡，此时()CO g 的转化率为______。

(3)将42mol CH 和()24mol H O g 通入容积为10L 的恒容密闭容器中，发生反应：()()()()422CH g H O g CO g 3H g ++。

4CH 的平衡转化率与温度、压强的变
化关系如图所示。

①压强：1p ____2p (填“大于”“小于”或“等于”)。

A ②、
B 、
C 三点的平衡常数A K 、B K 、C K 从大到小关系是_______。

答案：222724Cr O H O
2CrO 2H -
-+
++ 橙色 ＜ 75% 小于 K C ＞K B ＞K A
【详解】 (1)
227Cr O -在溶液中与24CrO -
存在一平衡体系，其反应的离子方程式为222724Cr O H O
2CrO 2H --+
++，添加70%的硫酸时，平衡逆向移动，溶液显橙色，故
答案为：222724Cr O H O
2CrO 2H -
-+
++；橙色；
(2)①由表格数据可知，温度升高，K 值减小，说明该反应是放热反应，H ＜0，该反应升高到一定温度时，反应将不能正向进行，说明当T 较大时，G=H-T S>0，则S ＜0，故答案为：＜；
②在容积为10L 的密闭容器中通入()0.1molCO g 和()20.1molH O g 发生反应，在400℃时反应达到平衡，列出三段式：
()()()()()()
()222CO g +H O g CO g +H g mol/L 0.01
0.0100mol/L x
x
x x mol/L 0.01-x 0.01-x
x x
起始转化平衡
K=()()()
2
x 0.01-x 0.01-x =9，解得x=0.0075mol/L ，此时()CO g 的转化率为0.0075mol/L
100%0.01mol/L
⨯=75%，故答案为：75%；
(3)①反应()()
()()422CH g H O g CO g 3H g ++是气体体积增大的反应，温度不变时，
增大压强平衡逆向移动，CH 4的平衡转化率减小，由图像可知，1p 小于2p ，故答案为：小于；
②由图像可知，温度升高甲烷的平衡转化率增大，平衡正向移动，该反应是吸热反应，温度越高，平衡常数越大；温度T A <T B <T C ，平衡常数A K 、B K 、C K 从大到小关系是：K C ＞K B ＞K A ，故答案为：K C ＞K B ＞K A 。

6．工业上有一种用CO 2来生产甲醇燃料的方法：CO 2(g)+3H 2(g)
CH 3OH(g)+H 2O(g)；
ΔH=-49.0kJ/mol 。

某温度下，将6 molCO 2和8molH 2充入2L 的密闭容器中，测得H 2的物
质的量随时间变化如图实线所示(实线)。

图中数据a(1，6)表示在1min 时H 2的物质的量是6mol 。

(1)第1分钟内H 2的平均反应速率是________，该反应的化学平衡常数表达式为K=______。

(2)下列时间段平均反应速率最大的是_______(填字母)。

A ．0~1min B ．1~3min C ．3~8min D ．8~11min
(3)仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H 2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。

曲线I 对应的实验条件改变是_______，曲线Ⅱ对应的实验条件改变的是______。

(4)若最初是将1molCO 2和3molH 2充入该容器中，充分反应达到平衡后，若CO 2的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为______(用α表示)。

(5)已知2CH 3OH(g)+3O 2(g)=2CO 2(g)+4H 2O(g) ΔH 1=-386kJ/mol ，又知H 2O(l)=H 2O(g) ΔH 2=+44kJ/mol ，请写出表示CH 3OH(g)燃烧热的热化学方程式______。

答案：1mol·
L -1·min -1 K=32322c(CH OH)c(H O)
c(CO )c (H )
A 升温 增大压强或增大CO 2浓度 (2-α)/2 CH 3OH(g)+3/2O 2(g) =CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH=-281 kJ/mol 解析：（1）依据v=
c
t
∆∆ 计算；； （2）根据曲线的斜率判断，斜率越大，说明在单位时间内反应物的变化率越大，反应速率越大，也可分别计算不同时间内的反应速率大小来进行比较；
（3）从虚线变化判断达到平衡时反应物的转化的物质的量来分析，曲线I 反应速率增大，但转化的氢气的物质的量少，应是升高温度，因该反应放热，升高温度平衡逆向移动，曲线Ⅲ反应速率增大，转化的氢气的物质的量多，平衡正向移动，应是增大压强或者增大二氧化碳的浓度；
（4）结合化学平衡三段式列式计算，气体压强之比等于气体物质的量之比计算得到； （5）根据盖斯定律进行计算。

【详解】
(1) 第1分钟内H 2的平均反应速率是8mol-6mol
2L
1min
=1mol·L -1·min -1，该反应的化学平衡常数表达式为K=32322c(CH OH)c(H O)
c(CO )c (H )
；
(2)由图可知：
A. 0∼1min 内氢气的变化量为8mol−6mol=2mol ；
B.1∼3min 内氢气的变化量为6mol−3mol=3mol ，平均1min 变化量为1.5mol ；
C.3∼8min 内氢气的变化量为3mol−2mol=1mol ，平均1min 变化量为0.2mol ；
D. 8∼11min 达平衡状态，氢气的物质的量不再变化， 故0∼1min 速率增大， 故答案为：A ；
(3)曲线I 反应速率增大，但转化的氢气的物质的量少，应是升高温度，因该反应放热，升高温度平衡逆向移动，不利于氢气的转化，故曲线I 是升高温度；曲线Ⅲ反应速率增大，转化的氢气的物质的量多，因增大压强平衡正向移动，故曲线Ⅱ对应的是增大压强或者增大二氧化碳的浓度；
故答案为：升高温度；增大压强或增大CO 2浓度；
(4)将1molCO 2和3molH 2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO 2的转化率为a ，
()()
()()
2232CO g +3H g CH OH g +H O g mol 1300mol a 3a a a mol 1a
33a
a
a
--起始量（）转化量（）平衡量（）
容器内的压强与起始压强之比等于物质的量之比=
4-2a 4
=2-a
2 ； (5) I ：2CH 3OH(g)+3O 2(g)=2CO 2(g)+4H 2O(g) ΔH 1=-386kJ/mol ，Ⅱ：H 2O(l)=H 2O(g) ΔH 2=+44kJ/mol ，
有I÷
2-Ⅱ×2得CH 3OH(g)燃烧热的热化学方程式： CH 3OH(g)+3/2O 2(g) =CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH=-281 kJ/mol 。

7．(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生反应：(t-BuNO)2⇌2(t-BuNO)。

(1)20℃时，当(t-BuNO)2的起始浓度为0.5mol·L -1时，平衡转化率是65%，则20℃时上述反应的平衡常数K =____。

相同温度下，随着(t-BuNO)2的起始浓度增大，其平衡转化率___(填“增大”、“不变”或“减小”，下同)，平衡常数_____。

(2)20℃时，该反应在CCl 4溶剂中的K =1.9，若将正庚烷改成CCl 4，并保持(t-BuNO)2起始浓度为0.50mol·L -1，则它在CCl 4溶剂中的平衡转化率_____65%(填“大于”、“等于”或“小于”)。

(3)实验测得该反应的ΔH =50.5kJ·mol -1，活化能E a =90.4kJ·mol -1。

能量关系图合理的是____。

该反应在_____(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。

系(即比色分析)，可以确定该化学反应的速率。

用于比色分析的仪器是_____。

A．pH计 B．元素分析仪 C．分光光度计 D．原子吸收光谱仪
答案：4减小不变小于D较高C
【详解】
(1)20℃时，对于可逆反应(t-BuNO)2⇌2(t-BuNO)，当(t-BuNO)2的起始浓度为0.5mol·L-1时，平衡转化率是65%，则平衡时，c[(t-BuNO)2]= 0.5mol·L-1(1-65%)=0.175mol/L，c[(t-
BuNO)]= 2×0.5mol·L-1×65%=0.65mol/L，20℃时上述反应的平衡常数K=
2
0.65
0.175
=2.4。

相同
温度下，增大(t-BuNO)2的起始浓度，相当于加压，平衡逆向移动，平衡转化率减小；但由于温度不变，所以平衡常数不变。

答案为：2.4；减小；不变；
(2)对于相同的可逆反应，温度一定时，平衡常数越大，反应物的转化率越高，由于1.9＜
2.4，所以它在CCl4溶剂中的平衡转化率小于65%。

答案为：小于；
(3)实验测得该反应的ΔH=50.5kJ·mol-1，则反应物的总能量比生成物低，活化能
E a=90.4kJ·mol-1，由ΔH与E a的能量关系，可确定能量关系图合理的是D。

因为ΔH＞0，所以该反应在较高温度下有利于该反应自发进行。

答案为：D；较高；
(4)用于比色分析的仪器是分光光度计，故选C。

答案为：C。

8．Ⅰ. T℃时，反应①CO2(g) + Fe(s) ⇌ CO(g) + FeO(s) 的化学平衡常数为K1，②H2O(g) +Fe(s) ⇌ H2(g) + FeO(s)的化学平衡常数为K2。

回答下列问题：
(1)反应①的化学平衡常数表达式为K1 =_____(2)T℃时，若反应
CO2(g) + H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(g) 的平衡常数为 K，K =_____(用K1、K2表示)
Ⅱ.在一容积为 2L 的密闭容器中充入 4mol CO2和 6mol H2，进行如下化学反应：CO2(g)
+H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(g)，其化学平衡常数 K 和温度 t 的关系如下表：
t/°C70080083010001200
K0.60.9 1.0 1.7 2.6
(1)该反应为_____反应(选填吸热、放热)。

(2)830℃、保持容器容积不变，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_____。

A C(CO) = C(CO2)
B 容器内 CO2的体积分数保持不变
C 容器内气体密度保持不变
D 容器中压强保持不变
E 单位时间内有 a molC = O 形成同时有 a molH − O 形成
(3)830℃时向(2)平衡体系中再充入 1.2molH2和 1.2molCO，浓度商大于平衡常数则平衡
_____移动(选填正向、逆向或不)。

III 亚硝酸氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂。

可由 NO 与 Cl 2在通常条件下反应得到， 化学方程式为 2NO(g) + Cl 2
2ClNO(g)，
已知几种化学键的键能数据如下表(亚硝酸氯的结构为 Cl − N = O)：
则 2NO(g) + Cl 2
2ClNO(g)反应 ,ΔH =_____kJ/mol 。

(用字母表示)
答案：
()()
2c CO c CO
1
2
K K 吸热 BE 逆向 2a+b-2c-2d 解析：Ⅰ根据化学平衡常数的概念来书写平衡常数表达式； Ⅱ、（1）根据温度对化学平衡、化学平衡常数的影响来回答；
（2）化学平衡状态的标志：正逆反应速率相等，各组分的百分含量保持不变； （3）根据浓度熵和平衡常数的关系来回答； III 焓变等于反应物的总键能-生成物的总键能。

【详解】
Ⅰ.（1）因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，所以K 1=
()()
2c CO c CO ，反应CO 2(g) + H 2(g) ⇌ CO(g) + H 2O(g) 可有①- ②得到，该反应的平衡常数
K =12
K K ；
（Ⅱ）（1）化学平衡常数的大小只与温度有关，升高温度，平衡向吸热的方向移动，由表可知：升高温度，化学平衡常数增大，说明化学平衡正向移动，因此正反应方向吸热； （2）A .c （CO 2）=c （CO ）时，和起始量与转化率有关，不能表明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故A 错误；
B .化学平衡时，各组分的浓度不随时间的改变而改变，混合气体中CO 2的体积分数保持不变说明可逆反应处于平衡状态，故B 正确；
C .反应物和生成物都是气体，反应前后总质量不变，容器的体积不变，所以容器内气体密度保持不变 不能作为平衡状态的判断依据， 故C 错误；
D . 反应是一个反应前后体积不变的反应，压强的改变不会引起平衡移动，故D 错误；
E .化学平衡状态的标志是v 正=v 逆，所以单位时间内有 a molC = O 形成同时有 a molH − O 形成表明正逆反应速率相同，表明反应达到平衡状态，故E 正确； 故答案为：BE ；
(3) 830℃时，建立三段式：
()()
()()222mol /L)2300mol /L)mol /L)
23CO g H g CO g H O g x x x x x
x
x
x
++--起始（转化（平衡（
根据K=
()()23x x
x x ⨯--=1，解得
x=1.2， 向(2)平衡体系中再充入1.2molH 2和1.2molCO ，此时c(CO 2)=0.8mol/L ，c(H 2)=2.4mol/L ，c(CO)=1.8mol/L ，c(H 2O)=1.2mol/L ，浓度商Q c =
()()()()22c CO c H O c CO c H ⋅⋅=1.8 1.2
0.8 2.4
⨯⨯⨯=1.125>1=K ，浓度商大于平衡常数则平衡逆向移动；
III ΔH =反应物的总键能-生成物的总键能=2a+b-2（c+d ）=2a+b-2c-2d 。

9．研究和深度开发CO 、CO 2的应用具有重要的社会意义。

回答下列问题： I.CO 可用于高炉炼铁，已知：
Fe 3O 4(s)+4CO(g)＝3Fe(s)+4CO 2(g) 1ΔH =a kJ·mol -1 3Fe 2O 3(s)+CO(g)＝2Fe 3O 4(s)+CO 2(g)2ΔH =b kJ·mol -1
(1)反应Fe 2O 3(s)+3CO(g)＝2Fe(s)+3CO 2(g)ΔH =______ kJ·mol -1
Ⅱ.某温度下，在容积为2L 的恒容密闭容器中投入8mol CO 2(g)、16 mol H 2(g)发生反应CO 2(g)+H 2(g)⇌CO(g)+H 2O(g)。

反应15min 后达到平衡，此时CO 2的转化率为75%。

(2)0~15min 内用二氧化碳表示的平均反应速率2(CO )v =_______；计算此条件下该反应的平衡常数K =______。

Ⅲ.捕碳技术是指从空气中捕获二氧化碳的各种科学技术的统称。

目前NH 3和(NH 4)2CO 3，等物质已经被用作工业捕碳剂。

(3)用(NH 4)2CO 3捕碳的反应为4232243(NH CO aq)+H O(l)+))(CO g)=2NH HC ((O aq 。

为研究温度对(NH 4)2CO 3捕获CO 2效率的影响，将一定量的(NH 4)2CO 3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO 2气体，保持其他初始实验条件不变，分别在不同温度下，经过相同时间测得CO 2气体浓度，得到的趋势图如图所示。

①c 点的逆反应速率和d 点的正反应速率的大小关系为v 逆c ______(填“>”“=”或“<”)v 正d 。

②b 、c 、d 三点的平衡常数K b 、K c 、K d 从大到小的顺序为______。

答案：
2a b
3
+2mol·L -1·min -1 1.8 < K b >K c >K d 解析：(3)②c 点是平衡点，正逆反应速率相同，根据温度对化学平衡的影响可得出该反应为放热反应，再根据平衡常数的特征分析解答。

【详解】
I. (1)已知：①Fe 3O 4(s)+4CO(g)═3Fe(s)+4CO 2(g) △H 1=a kJ/mol ，②3Fe 2O 3(s)+CO(g)═2Fe 3O 4(s)+CO 2(g) △H 2=b kJ/mol ，根据盖斯定律：3
2⨯+①②
可得Fe 2O 3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO 2(g)，△H =
12H 32H +=2a 3
b
+kJ/mol ，故答案为：
2a 3
b
+； Ⅱ. (2)反应15 min 后达到平衡，此时CO 2的转化率为75%，则消耗CO 2的物质的量为：8mol×75%=6mol ，列三段式：
()()()()()()()
222CO g H g CO g H O g mol /L 48
00
mol /L 3333mol /L 1
5
3
3
++起始转化平衡
则0～15 min 内平均反应速率v (CO 2)=
3mol /L
15min
= 0.2mol·L -1·min -1；此条件下该反应的平衡
常数K =
33
15
⨯⨯=1.8，故答案为：0.2mol·L -1·min -1；1.8； Ⅲ. (3) ①温度越高，反应速率越快，d 点温度高，则c 点的逆反应速率和d 点的正反应速率的大小关系为：v 逆c <v 正d ，故答案为：<；
②根据图象，温度为T 3时反应达到平衡，此后温度升高，c (CO 2)增大，平衡逆向移动，说明该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向进行，平衡常数减小，K b >K c >K d ，故答案为：K b >K c >K d 。

10．CO 和H 2是合成气，这两种气体都可以通过CH 4通过一定的反应制得。

(1)CH 4和CO 2反应可以制得CO 气体，CH 4(g)+3CO 2(g)2H 2O(g)+4CO(g)ΔH=+330kJ·mol -1。

图1表示初始投料比n(CH 4)：
n(CO 2)为1：3或1：4，CH 4的转化率在不同温度(T 1、T 2)下与压强的关系。

[注：投料比用
a 1、a 2表示] ①a 1=___；
②判断T 1的T 2的大小关系，T 1___T 2。

(填“＞”、“＜”或“=”)
(2)CH 4和H 2O(g)催化重整可以制取H 2和CO 2，化学反应为：CH 4+2H 2O(g)
4H 2+CO 2。

实验发现，其他条件不变，在相同时间内，向上述体系中投
入一定量的CaO 可以明显提高H 2的体积分数。

对比实验的结果如图2所示。

①投CaO 时H 2的体积分数增大的原因是___。

②微米CaO 和纳米CaO 对H 2体积分数的影响不同的原因是___。

(3)生成的CO 和H 2可用于合成甲醇，其反应为CO(g)+2H 2(g)CH 3OH(g)ΔH=-
90.1kJ·mol -1，根据反应回答问题。

①初始条件相同时，分别在A(恒温)、B(绝热)两个容器内反应。

反应初始时两容器的反应速率A ___B(填“>”、“<”或“=”，下同)；平衡时CO 的转化率A ___B 。

②温度T 时，在容积为2L 的某密闭容器中进行上述反应，反应开始至平衡的相关数据如图3所示。

下列能表明该反应已达到平衡状态的是___。

A ．v(H 2)=2v(CH 3OH) B ．
3c(CO)
c(CH OH)
=7：3时
C ．容器中气体的压强不再变化
D ．
23c(H )
c(CH OH)
=2：1时
③该化学反应10min 内H 2的反应速率v(H 2)=___。

该温度下，反应的平衡常数为___(保留1位小数)。

答案：1：3 < CaO 可以吸收CO 2，使CO 2浓度减小，生成H 2的反应正向移动，H 2百分含量增大 纳米CaO 表面积比微米CaO 大，吸收CO 2能力比微米CaO 强 = > BC 0.06mol·L -1·min -1 2.7 【详解】
(1)①图1表示初始投料比n(CH 4)：n(CO 2)为1：3或1：4时，CH 4的转化率在不同温度(T 1、T 2)下与压强的关系，图象中可知二氧化碳越多，甲烷转化率越大，则a 1=1：3，故答案为：1：3；
②CH 4(g)+3CO 2(g)⇌2H 2O(g)+4CO(g)△H=+330kJ/mol ，反应为吸热反应，压强一定，升高温度平衡正向进行，甲烷转化率增大，则T 1<T 2，故答案为：<；
(2)①投入CaO 时，H 2百分含量增大的原因是：CaO 可吸收CO 2，c(CO 2)减小，使生成H 2的反应正向移动，H 2百分含量增大，故答案为：CaO 可以吸收CO 2，使CO 2浓度减小，生成H 2的反应正向移动，H 2百分含量增大；
②投入纳米CaO 时，H 2百分含量增大的原因是：纳米CaO 颗粒小，表面积大，使反应速率加快，故答案为：纳米CaO 颗粒小，表面积大，使反应速率加快；
(3)①由于初始条件相同，所以反应初始时两容器的反应速率A=B ；由于A(恒温)、B(绝热)，该反应为放热反应，B 容器相当于升高温度，平衡逆移，所以平衡时CO 的转化率A>B ，故答案为：=；>；
②A. 速率为同一个反应方向，不能说明平衡，故A 不选； B. 根据图象，平衡时3c(CO)c(CH OH)=7：3，所以3c(CO)
c(CH OH)
=7：3时，可以说明平衡，故B
选；
C. 反应CO(g)+2H 2(g)
CH 3OH(g)是气体体积减小的反应，反应过程中压强减小，当
容器中气体的压强不再变化，说明反应达到平衡，故C 选； D. 反应某一时刻可能出现23c(H )
c(CH OH)
=2：1，不能说明平衡，故D 不选；
故答案为：BC ；
③由图知平衡时n(H 2)=0.8mol ，则v(H 2)=
2mol 0.8mol
2L 10min
-⨯=0.06mol·L -1·min -1，结合K 的计
算式有K=()()()322c CH OH c H c CO =()2
0.30.40.7
⨯=2.7故答案为：0.06mol·L -1·min -1；2.7。

11．合成氨工业涉及固体燃料的气化，需要研究2CO 与CO 之间的转化。

为了弄清其规律，让一定量的2CO 与足量碳在体积可变的密闭容器中反应：2C(s)+CO (g)
2CO(g)
ΔH ，测得压强、温度对CO 、2CO 的平衡组成的影响如图所示，回答下列问题：
(1)1P 、2P 、 3P 的大小关系是__________，图中a 、b 、c 三点对应的平衡常数大小关系是__________。

(2)一定条件下，在2CO 与足量碳反应所得平衡体系中加入2H 和适当催化剂，有下列反应发生：
反应1：242CO(g)+3H (g)
CH (g)+H O(g) 1Δ=akJ/mol H。