表格中数据为X的转化率）（ ）
p1MPa
p2MPa
400℃
99.6
99.7
500℃
96.9
97.8
A.其他条件不变，升高温度，ΔH减小
B.n可能等于2、1
C.200℃的平衡常数大于600℃的平衡常数
D.加入高效催化剂，不改变C的体积分数
【解析】选A。
化学反应的焓变与化学计量数有关，与反应温度无关，A错误；Y为固体，增大压强时X的转化率增大，说明n<3，n=1或2，B正确；温度升高，X的转化率降低，说明正反应是放热反应，所以，温度升高，平衡常数减小，C正确；加入催化剂，只改变反应速率，能缩短达到平衡所需的时间，但平衡不发生移动，C的体积分数不变，D正确。
3.（2020·重庆模拟）将粗硅转化成三氯硅烷（SiHCl3），进一步反应也可以制得粗硅。
其反应：
SiHCl3（g）+H2（g）
Si（s）+3HCl（g），不同温度下，SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比的变化关系如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A.该反应是放热反应
B.横坐标表示的投料比可以是
C.该反应的平衡常数随温度升高而减小
D.实际生产中为提高SiHCl3的利用率，可以适当增大压强
【解析】选B。
当投料比一定时（画等投料比例线），随温度升高（T1>T2>T3），SiHCl3的平衡转化率增大，说明正反应是吸热反应，A错误；增大氢气的浓度可提高SiHCl3的平衡转化率，B正确；因正反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，反应的平衡常数增大，C错误；增大压强，平衡逆向移动，SiHCl3的平衡转化率降低，D错误。
4.（2020·泰安模拟）某绝热恒容容器中充入2mol·L-1NO2，发生反应2NO2（g）
N2O4（g） ΔH=-56.9kJ·mol-1，下列分析不正确的是（ ）
A.5s时NO2的转化率为75%
B.0～3s内v（NO2）增大是因为体系温度升高
C.3s时化学反应处于平衡状态
D.9s时再充入N2O4，平衡后K较第一次平衡时大
【解析】选C。
分析图象可知，0～5s内Δc（NO2）=2mol·L-1-0.5mol·L-1=
1.5mol·L-1，结合转化率的概念计算出NO2的转化率为
×100%=75%，A项正确；该反应的正反应是放热反应，在绝热恒容容器中，随着反应进行不断放出热量，体系温度升高，反应速率增大，故0～3s内v（NO2）增大是因为体系温度升高，B项正确；3s时二氧化氮反应速率最大，3～7s时v（NO2）随时间减小，7s后v（NO2）不变，反应才处于平衡状态，C项错误；9s时反应处于平衡状态，再充入N2O4，平衡逆向进行，体系温度降低，平衡常数增大，D项正确。
二、非选择题（本题包括1小题，共18分）
5.（2020·石家庄模拟）科学家研究出一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”，其简单流程如图所示（条件及物质未标出）：
（1）已知：
CH4、CO、H2的燃烧热分别为890.3kJ·mol-1、283.0kJ·mol-1、
285.8kJ·mol-1，则上述流程中第一步反应2CH4（g）+O2（g）
2CO（g）+4H2（g）的ΔH=________。
（2）工业上可用H2和CO2制备甲醇，其反应的化学方程式为CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g），某温度下，将1molCO2和3molH2充入2L恒容密闭容器中，发生上述反应，测得不同时刻反应前后的压强关系如下表：
时间/h
1
2
3
4
5
6
0.90
0.85
0.83
0.81
0.80
0.80
①用H2表示前2h内的平均反应速率v（H2）=________。
②该温度下，CO2的平衡转化率为________。
（3）在300℃、8MPa下，将CO2和H2按物质的量之比1∶3通入一恒压密闭容器中发生
（2）中反应，达到平衡时，测得CO2的平衡转化率为50%，则该反应条件下的平衡常数Kp=__________________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。
（4）CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：
2CO2（g）+6H2（g）
C2H4（g）+4H2O（g） ΔH。
在0.1MPa时，按n（CO2）∶n（H2）=1∶3投料，不同温度（T）下，平衡时四种气态物质的物质的量（n）关系如图所示。
①该反应的ΔH________（填“>”或“<”）0。
②曲线c表示的物质为________。
③为提高H2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是 ________。
【解析】
（1）CH4、CO、H2的燃烧热分别为890.3kJ·mol-1、283.0kJ·mol-1、
285.8kJ·mol-1，据此写出热化学方程式。
①CH4（g）+2O2（g）
CO2（g）+2H2O（l） ΔH1=-890.3kJ·mol-1
②CO（g）+
O2（g）
CO2（g）ΔH2=-283.0kJ·mol-1
③H2（g）+
O2（g）
H2O（l）ΔH3=-285.8kJ·mol-1
根据盖斯定律，由①×2-②×2-③×4可得2CH4（g）+O2（g）
2CO（g）+4H2（g），则有ΔH=2ΔH1-2ΔH2-4ΔH3=（-890.3kJ·mol-1）×2-（-283.0kJ·mol-1）×2-
（-285.8kJ·mol-1）×4=-71.4kJ·mol-1。
（2）①恒温恒容时，气体的压强之比等于其物质的量之比，2h时，
=0.85，设消耗CO2的物质的量为xmol，则：
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g） ΔV
12
xmol2xmol
有
=0.85，解得x=0.3，故前2h内的平均反应速率v（H2）=
=
0.225mol·L-1·h-1。
②该温度下，反应进行5h时达到平衡状态，此时
=0.80，设消耗CO2的物质的量为ymol，则有
=0.80，解得y=0.4，故CO2的平衡转化率为
×100%=40%。
（3）设开始时投入CO2和H2的物质的量分别为1mol、3mol，CO2的平衡转化率为50%，则有：
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）
起始量/mol1300
转化量/mol0.51.50.50.5
平衡量/mol0.51.50.50.5
则平衡时p（CO2）=p（CH3OH）=p（H2O）=8MPa×
=
MPa，p（H2）=8MPa×
=
4MPa，故该反应条件下的平衡常数Kp=
=
。
（4）①由图可知，随着温度的升高，n（H2）逐渐增大，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故有ΔH<0。
②随着温度的升高，n（H2）逐渐增大，由于H2是反应物，则另一条逐渐增大的曲线a代表CO2；C2H4（g）、H2O（g）都是生成物，随着平衡逆向移动，二者的物质的量逐渐减小，根据化学计量数的关系可知，曲线b代表H2O（g），曲线c代表C2H4（g）。
③该反应的正反应是气体分子数减少的放热反应，欲提高H2的平衡转化率，除改变温度外，还可以增大压强或不断分离出产物H2O（g）。
答案：
（1）-71.4kJ·mol-1
（2）①0.225mol·L-1·h-1 ②40%
（3）
（4）①< ②C2H4 ③加压（或不断分离出水蒸气）
【加固训练】
含氮化合物是化工、能源、环保等领域的研究热点。
请回答下列问题：
（1）合成尿素[CO（NH2）2]的反应式为2NH3（g）+CO2（g）
H2O（l）+H2NCONH2（s） ΔH=-134kJ·mol-1。
向恒容密闭容器中按物质的量之比4∶1充入NH3和CO2，使反应进行，保持温度不变，测得CO2的转化率随时间的变化情况如图1所示。
①若统一用CO2的浓度变化表示反应速率，则A点的逆反应速率________B点的正反应速率（填“>”“<”或“=”）。
②下列叙述中不能说明该反应达到平衡状态的是________（填字母标号）。
A.体系压强不再变化
B.气体平均摩尔质量不再变化
C.NH3消耗速率和CO2的消耗速率之比为2∶1
D.固体质量不再发生变化
③工业上合成尿素时，既能加快反应速率，又能提高原料利用率的措施有________（填序号）。
A.升高温度
B.加入催化剂
C.将尿素及时分离出去
D.增大反应体系的压强
（2）汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源，其中存在大量NO。
实验发现，NO易发生二聚反应2NO（g）
N2O2（g）并快速达到平衡。
向真空钢瓶中充入一定量的NO进行反应，测得温度T1和T2时NO的转化率随时间变化的结果如图2所示。
在温度T2下，达到平衡时体系的总压强为200kPa，X点N2O2的物质的量分数为______________， X点对应的平衡常数Kp=____________（用分压表示）；提高NO平衡转化率的条件为__________________________（任答两点）。
【解析】
（1）①由图象可知，A点时反应未达平衡，在达到平衡过程中，v（逆）增大，平衡时v（正）=v（逆），故A点的逆反应速率②A项，该反应为气体分子数减少的反应，体系压强不再变化，说明反应已达平衡状态；B项，反应不生成气体，气体平均摩尔质量不再变化，说明反应已达平衡状态；C项，NH3消耗速率和CO2的消耗速率之比始终为2∶1，不能说明反应已达平衡状态；D项，固体质量不再发生变化，说明反应已达到平衡状态。
故选C。
③该反应为气体体积减小的放热反应，增大压强，加快反应速率，平衡正向移动，转化率增大；升高温度，平衡逆向移动，转化率减小；加催化剂或减少固体产物平衡不移动，所以既能加快反应速率，又能提高原料利用率的措施为D。
（2）列“三段式”：
2NO（g）
N2O2（g）
开始：
10
转化：
0.880.44
平衡：
0.120.44
X点N2O2的物质的量分数=
≈78.6%
Kp=
≈0.086
由图可知，降低温度可增大转化率，增大压强也可提高转化率。
答案：
（1）①< ②C ③D
（2）78.6% 0.086 降低温度、增大压强
一、选择题（本题包括2小题，每题10分，共20分）
1.（双选）（2020·北京西城区模拟改编）已知：
2Cr
+2H+
Cr2
+H2O。
25℃时，调节初始浓度为1.0mol·L-1的Na2CrO4溶液的pH，测定平衡时溶液中c（Cr2
）和c（H+），获得下图所示的曲线。
下列说法不正确的是（ ）
A.平衡时，pH越小，c（Cr2
）越大
B.A点Cr
的平衡转化率为25%
C.A点Cr
转化为Cr2
的平衡常数K=1014
D.平衡时，若溶液中c（Cr2
）=c（Cr
），则c（H+）>2.0×10-7mol·L-1
【解析】选B、D。
A项，pH越小，c（H+）越大，越有利于平衡正向移动，平衡时c（Cr2
）越大；B项，A点c（Cr2
）=0.25mol·L-1，反应的c（Cr
）=
0.25mol·L-1×2=0.5mol·L-1，Cr
的平衡转化率为50%；C项，A点时，平衡常数K=
=
=1014；D项，若溶液中c（Cr2
）=c（Cr
），则二者约为0.33mol·L-1，此时，c（H+）<2.0×10-7mol·L-1。
【加固训练】
煤气化是综合利用煤的一种方式，由于气体燃料燃烧更加洁净，从而能更好地去除硫等污染物，并且气体燃烧的效率比固体要高，气体容易通过管道运输。
煤气化的一种方法是在气化炉中给煤炭加氢，发生的主要反应为C（s）+2H2（g）
CH4（g）。
在VL的容器中投入amol碳（足量），同时通入2amolH2，控制条件使其发生上述反应，实验测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A.上述正反应为吸热反应
B.在4MPa、1200K时，图中X点v正（H2）C.在5MPa、800K时，该反应的平衡常数为
D.工业上维持6MPa、1000K而不采用10MPa、1000K，主要是因为前者碳的转化率高
【解析】选A。
A项，由图观察，温度越高碳的平衡转化率越大，平衡正向移动，正反应为吸热反应，正确；B项，X点是未平衡时，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，错误；C项，此时碳转化率为50%
C（s）+2H2（g）
CH4（g）
起始量a2a0
转化量0.5aa0.5a
平衡量0.5aa0.5a
K=
=
，错误；D项，该选择的原因是两者转化率相差不大，但压强增大对设备要求高，能量需求大，错误。
2.（2020·广州模拟）研究反应：
H2（g）+I2（g）
2HI（g） ΔH<0。
温度T时，在两个体积均为1L的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数ω（HI）与反应时间t的关系如表：
容器
编号
起始物质
t/min
0
20
40
60
80
100
Ⅰ
0.5molI2、
0.5molH2
ω（HI）/%
0
50
68
76
80
80
Ⅱ
xmolHI
ω（HI）/%
100
91
84
81
80
80
研究发现上述反应中v（正）=ka·ω（H2）·ω（I2），v（逆）=kb·ω2（HI），其中ka、kb为常数。
下列说法正确的是（ ）
A.温度为T时该反应的
=32
B.容器Ⅰ中前20min的平均速率v（HI）=0.0125mol·L-1·min-1
C.若起始时，向容器Ⅰ中加入物质的量均为0.1mol的H2、I2、HI，反应逆向进行
D.若两容器中，kaⅠ=kaⅡ且kbⅠ=kbⅡ则x的值一定为1
【解析】选D。
温度为T时该反应的
=
=
=
=64，A错误；容器Ⅰ中前20minω（HI）=50%，则物质的量为0.5mol，故平均速率v（HI）=
（0.5mol÷1L）÷20min=0.025mol·L-1·min-1，B错误；容器Ⅰ平衡时H2、I2、HI浓度分别为0.1mol·L-1、0.1mol·L-1、0.8mol·L-1，K=
=64，若起始时，向容器Ⅰ中加入物质的量均为0.1mol的H2、I2、HI，Q=
=1<64，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向进行，C错误；若两容器中kaⅠ=kaⅡ且kbⅠ=kbⅡ则为恒容条件下的等效平衡，且容器Ⅰ、Ⅱ的正反应速率、逆反应速率相等，则x的值一定为1，D正确。
二、非选择题（本题包括2小题，共30分）
3.（14分）（2020年山东等级考模拟）聚乙烯醇生产过程中会产生大量副产物乙酸甲酯，其催化醇解反应可用于制备甲醇和乙酸己酯，该反应的化学方程式为
CH3COOCH3（l）+C6H13OH（l）
CH3COOC6H13（l）+CH3OH（l）
已知v正=k正x（CH3COOCH3）·x（C6H13OH），v逆=k逆x（CH3COOC6H13）·x（CH3OH），其中
v正、v逆为正、逆反应速率，k正、k逆为速率常数，x为各组分的物质的量分数。
（1）反应开始时，己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1∶1投料，测得348K、343K、338K三个温度下乙酸甲酯转化率（α）随时间（t）的变化关系如下图所示。
该醇解反应的ΔH________0（填“>”或“<”）。
348K时，以物质的量分数表示的化学平衡常数Kx=________（保留2位有效数字）。
在曲线①、②、③中，k正-k逆值最大的曲线是________；A、B、C、D四点中，
v正最大的是_____________， v逆最大的是__________________。
（2）343K时，己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1∶1、1∶2和2∶1进行初始投料。
则达到平衡后，初始投料比________时，乙酸甲酯转化率最大；与按1∶2投料相比，按2∶1投料时化学平衡常数Kx________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）该醇解反应使用离子交换树脂作催化剂，下列关于该催化剂的说法正确的是________。
a.参与了醇解反应，但并不改变反应历程
b.使k正和k逆增大相同倍数
c.降低了醇解反应的活化能
d.提高乙酸甲酯的平衡转化率
【解析】
（1）根据图象，①的速率最快，说明①对应的是最高温度348K，温度升高，平衡时转化率增大，说明正向是吸热的，所以ΔH>0。
348K时，设初始投入为1mol，则有：
代入平衡常数表达式：
Kx=x（CH3COOC6H13）·x（CH3OH）/[x（CH3COOCH3）·x（C6H13OH）]=0.32×0.32/（0.18×0.18）≈3.2
k正、k逆是温度的函数，根据平衡移动的规律，k正受温度影响更大，因此温度升高，k正增大的程度大于k逆，因此，k正-k逆值最大的曲线是①。
根据v正=k正
x（CH3COOCH3）·x（C6H13OH），v逆=k逆x（CH3COOC6H13）·x（CH3OH），A点
x（CH3COOCH3）·x（C6H13OH）大，温度高，因此A点v正最大，C点x（CH3COOC6H13）·
x（CH3OH）大且温度高，因此C点v逆最大。
（2）增大己醇的投入量，可以增大乙酸甲酯转化率，因此，2∶1时乙酸甲酯转化率最大。
化学平衡常数Kx只与温度有关，因此不变。
（3）催化剂参与了醇解反应，改变了反应历程，a错误；催化剂不影响化学平衡，说明催化剂使k正和k逆增大相同倍数，b正确；催化剂能够降低反应的活化能，c正确；催化剂不改变化学平衡，d错误。
答案：
（1）> 3.2 ① A C
（2）2∶1 不变 （3）bc
【加固训练】
（2020·遵义模拟）在1.0L密闭容器中放入0.10molA（g），在一定温度条件下进行如下反应：
A（g）
B（g）+C（g）ΔH=+85.1kJ·mol-1。
反应时间（t）与容器内气体总压强（p）的数据见下表：
时间t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
总压强p
/100kPa
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.50
9.52
9.53
9.53
回答下列问题：
（1）欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为___________（答出两项措施）。
（2）由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α（A）的表达式为______________，平衡时A的转化率为________，列式并计算反应的平衡常数
K：
_________________。
（3）①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n（A），n总=________mol，n（A）=________mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：
a=________。
反应时间t/h
0
4
8
16
c（A）/（mol·L-1）
0.10
a
0.026
0.0065
分析该反应中反应物的浓度c（A）变化与时间间隔（Δt）的规律，得出的结论是_________________， 由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c（A）为________mol·L-1。
【解析】
（2）压强之比等于气体的物质的量之比，依据三段式进行求解：
A（g）
B（g） + C（g）
始态：
p000
反应：
p0·α（A）p0·α（A）p0·α（A）
终态：
p0-p0·α（A）p0·α（A）p0·α（A）
p=p0-p0·α（A）+p0·α（A）+p0·α（A）=p0+p0·α（A），求得α（A）=（
-1）×100%；25h时反应已平衡，α（A）=（
-1）×100%≈94.1%；依据三段式进行求解：
A（g）
B（g） + C（g）
始态/
（mol·L-1）0.1000
反应/
（mol·L-1）0.09410.09410.0941
平衡态/
（mol·L-1）0.10-0.09410.09410.0941
K=
≈1.5。
（3）①依据
=
可得n总=
×0.1mol；n（A）=0.1mol×[1-α（A）]=0.1mol×[1-（
-1）]=0.1mol×（2-
）；②n（A）=0.1mol×（2-
）=0.1mol×（2-
）≈0.051mol，体积为1L，a=0.051；0～4h时浓度大约变为0h时的
，4～
8h浓度又变为4h时的
，从8～16h经过8个小时浓度变为8h的
，所以每经过4个小时浓度均降低为原来的
。
答案：
（1）升高温度；降低压强
（2）（
-1）×100% 94.1%
A（g）
B（g） + C（g）
起始0.1000
平衡0.10×（1-94.1%）0.10×94.1%0.10×94.1%
K=
≈1.5
（3）①0.10×
0.10×（2-
）
②0.051 达到平衡前每间隔4h，c（A）减少约一半 0.013
4.（16分）（2020·南昌模拟）硫酸是基础化工的重要产品，硫酸的消费量可作为衡量一个国家工业发展水平的标志。
生产硫酸的主要反应为SO2（g）+
O2（g）
SO3（g）。
（1）恒温恒容下，平衡体系中SO3的体积分数φ（SO3）和y与SO2、O2的物
升级会员 