13.设反应①Fe（s）+CO2（g）
FeO（s）+CO（g）ΔH=akJ/mol，反应②Fe（s）+H2O（g）
FeO（s）+H2（g）ΔH=bkJ/mol，以上两反应的平衡常数分别为K1和K2。
在不同温度下，K1、K2的值如下：
下列有关叙述正确的是（）
A．b＞0B．在973K下增大压强，K2增大C．a＞bD．在常温下反应①一定能自发进行
14.某密闭容器中发生如下反应：
2X（g）＋Y（g）
Z（g）ΔH<0。
如图是表示该反应的速率（v）随时间（t）变化的关系图，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的用量。
则下列说法中不正确的是（）
A．t3时减小了压强B．t5时增大了压强
C．t6时刻后反应物的转化率最低D．t4～t5时该反应的平衡常数大于t6时反应的平衡常数
15.在1100℃，一定容积的密闭容器中发生反应：
FeO（s）+CO（g）
Fe（s）+CO2（g）ΔH=akJ/mol（a>0），该温度下K=0.263，下列有关该反应的说法正确的是（）
A．若生成1molFe，则吸收的热量小于akJB．若要提高CO的转化率，则应该加入适当的过量FeO
C．若容器内压强不随时间变化，则可以判断该反应已达到化学平衡状态
D．达到化学平衡状态时，若c（CO）=0.100mol/L，则c（CO2）=0.0263mol/L
16.某温度下，反应X（g）+3Y（g）
2Z（g）的平衡常数为1600。
此温度下，在容积一定的密闭容器中加入一定量的X和Y，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
下列说法正确的是（）
A．此时v（正）＜v（逆）B．平衡时Y的浓度为0.05mol·L-1
C．平衡时X的转化率为40%D．增大压强使平衡向正反应方向移动，平衡常数增大
二、非选择题（本题包括5小题，共52分）
17.（8分）
（1）化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示可逆反应进行得越完全，K值大小与温度的关系是：
温度升高，K值（填“一定增大”、“一定减小”或“可能增大也可能减小”）。
（2）在一体积为10L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在800℃时发生如下反应：
CO（g）+H2O（g）
CO2（g）+H2（g）ΔH＜0，CO和H2O的物质的量浓度变化如图所示，则：
①0～4min时间段平均反应速率v（CO）＝mol·L-1·min-1。
②在800℃时该反应的化学平衡常数K＝（要求写出表达式及数值），CO的转化率＝。
③在800℃时，若反应开始时此容器中CO和H2O的浓度分别为0.20mol·L-1和0.80mol·L-1，则达到平衡时CO转化为CO2的转化率是。
18.（9分）“低碳循环”引起各国的高度重视，已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H2为主的合成气，合成气有广泛应用。
试回答下列问题：
（1）高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：
FeO（s）＋CO（g）
Fe（s）＋CO2（g）ΔH＞0。
已知在1100℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值（填“增大”、“减小”或“不变”）；
②1100℃时测得高炉中，c（CO2）=0.025mol·L-1，c（CO）=0.1mol·L-1，则在这种情况下，该反应向进行（填“左”或“右”），判断依据是。
（2）目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇，有关反应为：
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＝－49.0kJ·mol-1，现向体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，反应过程中测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间的变化如图所示。
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）＝。
②反应达到平衡后，下列措施能使
增大的是（填符号）。
A．升高温度B．再充入H2C．再充入CO2D．将H2O（g）从体系中分离E．充入He（g）
19.（12分）（2012·石家庄模拟）科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
（1）合成氨的原理为：
N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）ΔH=-92.4kJ/mol，该反应的能量变化如图所示。
①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是（填“增大”、“减小”或“不变”）。
②将0.3molN2和0.5molH2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得容器内气体压强变为原来的
，此时H2的转化率为；欲提高该容器中H2的转化率，下列措施可行的是（填选项字母）。
A.向容器中按原比例再充入原料气B.向容器中再充入一定量H2
C.改变反应的催化剂D.液化生成物分离出氨
（2）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3和TiO2）表面与水发生反应：
2N2（g）+6H2O（l）
4NH3（g）+3O2（g）ΔH=+1530kJ/mol
又知：
H2O（l）
H2O（g）ΔH=+44.0kJ/mol
则2N2（g）+6H2O（g）
4NH3（g）+3O2（g）ΔH=kJ/mol，该反应的化学平衡常数表达式为K，控制其他条件不变，增大压强，K值（填“增大”、“减小”或“不变”）。
20.（12分）（2012·济南模拟）将水煤气转化成合成气，然后合成各种油品和石化产品是化工的极为重要的领域。
除去水蒸气后的水煤气主要含H2、CO、CO2及少量的H2S、CH4，继续除去H2S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH4转化成CO，得到CO、CO2和H2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气。
（1）制水煤气的主要化学反应方程式为：
C（s）+H2O（g）
CO（g）+H2（g），此反应是吸热反应。
①此反应的化学平衡常数表达式为。
②下列能增大碳的转化率的措施是。
A．加入C（s）B．加入H2O（g）C．升高温度D．增大压强
（2）将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：
CH4（g）+3/2O2（g）
CO（g）+2H2O（g）ΔH=-519kJ/mol。
工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）
①X在750℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
②Y在600℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
③Z在440℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；
已知根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是（填“X”、“Y”或“Z”），选择的理由是。
21.（11分）一定条件下，在体积为5L的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n（mol）随时间t的变化如图1所示。
已知达平衡后，降低温度，A的体积百分含量将减小。
（1）根据上图数据，写出反应的化学方程式；
从反应开始到平衡时的平均速率v（C）=。
（2）该反应的ΔH0（填“＞”、“＜”或“=”）。
（3）此反应平衡常数的表达式为K=。
（4）该反应的反应速率v和时间t的关系如图2所示：
①根据上图判断，在t3时刻改变的外界条件是。
②A的转化率最大的一段时间是。
③各阶段的平衡常数如表所示：
K1、K2、K3之间的关系为：
（用“>”、“<”或“=”连接）。
答案解析
1.【解析】选D。
用不同物质表示的反应速率比较大小时，可以利用反应速率与化学计量数之比所得的数值进行比较，先将各物质的反应速率转换成相同的单位，v（B）=0.45×60mol·L-1·min-1=27mol·L-1·min-1，v（A）=0.2×60mol·L-1·min-1=12mol·L-1·min-1。
所以用A、B、C、D表示的反应速率与化学计量数之比为12mol·L-1·min-1、9mol·L-1·min-1、0.2mol·L-1·min-1、0.3mol·L-1·min-1，所以D项正确。
2.【解析】选C。
NO2加压后颜色先变深后变浅，因为加压瞬间，NO2浓度增大，颜色加深，后2NO2
N2O4平衡移动，NO2浓度减小，颜色变浅，A能；反应2SO2＋O2
2SO3，加压有利于SO3的合成，B能；H2、I2、HI的混合气体，加压平衡不移动，只是I2浓度增大，颜色加深，C不能；氯水中存在Cl2＋H2O
HCl＋HClO，光照2HClO
2HCl＋O2↑，HClO浓度减小，平衡正向移动，Cl2浓度减小，所以颜色变浅，D能。
3.【解析】选D。
根据题意先写出热化学离子方程式：
NH3·H2O（aq）＋H＋（aq）====NH4＋（aq）＋H2O（l）
ΔH＝－12.1kJ·mol－1①
H＋（aq）＋OH－（aq）====H2O（l）
ΔH＝－57.3kJ·mol－1②
根据盖斯定律①－②得
NH3·H2O（aq）====NH4＋（aq）＋OH－（aq）ΔH＝＋45.2kJ·mol－1，由此可知选项D正确。
4.【解析】选A。
因为该反应是反应前后气体体积不变的反应，所以反应前后气体的物质的量和容器内的压强一直不变，①、④错；因为反应前后容器的体积不变，但是反应物中A为固体，反应没有达到平衡前混合气体的质量一直发生变化，当达到平衡后混合气体的质量才不发生变化，⑤对；根据ρ=m/V，可知当达到平衡时混合气体的密度也不发生变化，②对；因为反应没有达到平衡前B的物质的量一直在发生变化，只有反应达到平衡时B的物质的量才不发生变化，B的浓度才不变，③对，所以选A。
5.【解析】选B。
根据题意可知需要求得的热化学方程式为FeO（s）＋CO（g）====Fe（s）＋CO2（g）。
所以将反应①×3－②×3－③×2可得6FeO（s）＋6CO（g）====6Fe（s）＋6CO2（g）ΔH≈－1308kJ·mol－1，所以FeO（s）＋CO（g）====Fe（s）＋CO2（g）ΔH=－218kJ·mol－1，所以14gCO完全反应的ΔH为－109kJ·mol－1，B项正确。
【方法技巧】盖斯定律的计算技巧
该题中计算CO与H2反应的反应热时用到了盖斯定律。
但是所给的三个热化学方程式中并不是所有的都能用。
因此要注意找出需要的已知热化学方程式。
利用盖斯定律计算时要注意：
（1）根据未知反应找出需要的已知反应。
（2）将已知反应进行合适的变形，反应热也要相应进行变化。
（3）将变形后的热化学方程式进行加和即得。
6.【解析】选A。
Z的浓度变化为0.6mol/10L=0.06mol·L－1，Z的反应速率为0.06mol·L-1/2min=0.03mol·L－1·min－1，所以用X表示的反应速率为
0.06mol·L－1·min－1，若用mol·L－1·s－1表示，为0.001mol·L－1·s－1，A对；将容器的体积增大为原来的2倍，则平衡向逆反应方向移动，Z的浓度小于原来的1/2，B错；增大压强，平衡向正反应方向移动，Y的转化率增大，C错；升高温度X的体积分数增大，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，D错。
7.【解析】选A。
中和反应的实质是H＋＋OH－====H2O，因为H＋和OH－浓度相同，反应速率相同，A对；锌粉反应速率比锌粒反应速率快，B错；虽然HCl与CH3COOH浓度体积相同，但是CH3COOH存在电离平衡，H+浓度小，反应速率慢，C错；H2SO4与CaCO3反应，随着反应的进行，CaSO4微溶物覆盖在CaCO3表面，阻止了反应的进行，所以HCl反应速率快，D错。
8.【解析】选D。
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）ΔH=-QkJ·mol-1表示2molSO2（g）和1molO2（g）完全反应生成2molSO3（g）时放出QkJ的热量。
由于SO3（g）变成SO3（s）要放出热量，所以在上述条件下反应生成1molSO3固体放热大于Q/2kJ；甲容器中物质不可能完全反应，所以Q1故有2Q2=2Q39.【解析】选B。
根据图像可知在773K时生成物的浓度比573K时的浓度高，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应；根据反应速率-压强图像可知，达到平衡后增大压强，v（逆）>v（正），说明反应向逆反应方向移动，逆反应方向为气体体积减小的反应。
综合上面两点可知，B对。
10.【解题指南】解答该题应该注意以下两点：
（1）化学平衡常数只与温度有关，正反应放热的反应，升高温度，平衡常数减小。
（2）改变影响平衡的因素时，反应物转化率的变化。
【解析】选D。
化学平衡常数只与温度有关，该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，A错；NO的物质的量的多少对平衡常数没有影响，D对；升高温度，平衡向逆反应方向移动，CO的转化率减小，B错；增加N2的物质的量，平衡向逆反应方向移动，NO的转化率减小，C错。
11.【解析】选C。
升高温度平衡向逆反应方向移动，且正逆反应速率都增大，所以A对；增大压强或使用催化剂，正逆反应速率都增大，且平衡不发生移动，B对；使用催化剂对平衡没有影响，A的转化率不变，C错；因为乙先达到平衡，所以乙的温度高，升高温度平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，D对。
12.【解析】选C。
将容器的体积扩大一倍，若平衡不发生移动，则A的浓度应为0.25mol·L－1，现在为0.3mol·L－1，说明平衡向逆反应方向移动了，B错；将容器的体积扩大一倍，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应为气体体积增加的反应，所以m＋n>p，A错；因为平衡向逆反应方向移动，B的转化率减小，C的质量分数减少，C对；D错。
13.【解析】选C。
平衡常数只与温度有关，温度不变时，增大压强，K2不变；K1随温度升高而增大，a>0,K2随温度升高而减小，b<0,故a>b；对于反应①能否自发进行，要看ΔH-TΔS的值。
14.【解析】选B。
在t3时刻改变条件正逆反应速率都减小，且平衡向逆反应方向移动，说明此时改变的条件可能为降低温度或减小了压强，因为反应为气体体积减小的放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，则此时改变的条件只能为减小压强，A对；t5时刻改变条件，正逆反应速率都增大，且平衡向逆反应方向移动，则此时改变的条件为升高温度，B错；t3～t4和t5～t6时刻反应一直向逆反应方向进行，所以反应物的转化率一直减小，t6时反应物的转化率最小，C对；从整个图像可知，在t2时刻使用催化剂，t3时刻减小压强，t5时刻升高温度，所以t4～t5时的平衡常数大于t6时刻，D对。
15.【解析】选D。
根据反应可知，每生成1molFe吸收的热量为akJ，A错；FeO为固体，对CO的转化率没有影响，B错；因为恒容容器，且反应为气体体积不变的反应，所以任何时间容器内的压强都不变，不能根据压强变化判断反应是否达到平衡状态，C错；根据K=c（CO2）/c（CO）=0.263可知，当c（CO）=
0.100mol·L－1时，c（CO2）=0.263×0.100mol·L－1=0.0263mol·L－1，D对。
16.【解析】选B。
根据Qc=
=0.082/（0.06×0.083）=208.3<1600，反应没有达到平衡，向正反应方向移动，v（正）>v（逆），A错；若达到平衡时Y的浓度为0.05mol·L－1,则Y在上面某时刻浓度的基础上又反应了0.03mol·
L－1，所以X、Y、Z的平衡浓度分别为0.05mol·L－1、0.05mol·L－1、0.1mol·
L－1，所以此时的Qc=0.12/（0.05×0.053）=1600，与此温度下的平衡常数数值相等，所以此时达到平衡状态，B对；根据表中数据可知起始时刻X、Y的浓度分别为0.1mol·L－1、0.2mol·L－1，达到平衡时X的浓度为0.05mol·L－1，所以X的转化率为0.05mol·L－1/0.1mol·L－1×100%=50%，C错；增大压强，平衡正向移动，但是平衡常数不变，D错。
17.【解题指南】解答该题应注意以下两点：
（1）化学平衡常数与温度的关系及其计算。
（2）根据平衡常数计算反应物的转化率。
【解析】
（1）化学平衡常数与温度有关，若正反应为吸热反应，升高温度，平衡常数增大；若正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，所以温度升高，K值可能增大，也可能减小。
（2）①根据图像可知，在4min内CO的浓度变化为0.12mol·L－1，所以CO的反应速率为0.12mol·L－1/4min=0.03mol·L－1·min－1。
②由图像可知，反应在4min时达平衡，CO和H2O的平衡浓度分别为
0.08mol·L－1、0.18mol·L－1，CO2和H2的浓度分别为0.12mol·L－1、
0.12mol·L－1，所以该反应的平衡常数为：
K=
CO的转化率为0.12mol·L－1/0.20mol·L－1×100%=60%。
③设达到平衡时CO转化的浓度为x，则达到平衡时CO、H2O、CO2、H2的浓度分别为0.20－x、0.80－x、x、x。
所以根据平衡常数表达式x2/（0.80－x）（0.20－x）=1.0，x=0.16mol·L－1，CO的转化率为0.16mol·L－1/0.20mol·L－1×100%=80%。
答案：
（1）可能增大也可能减小
（2）①0.03②
60%③80%
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