＝
，增大压强，平衡向逆向移动，NO2的体积分数减小，则n总减小，则平均相对分子质量：
C>A，C项错误；升温向吸热反应方向进行，若增大NO2的体积分数，可采用加热的方法，D项正确。
答案：
D
7．在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：
3A（g）＋B（g）xC（g）＋2D（g）。
2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol·L－1。
下列判断错误的是（ ）
A．x＝1
B．2min内A的反应速率为0.3mol·（L·min）－1
C．B的转化率为50%
D．若混合气体的平均相对分子质量不变，则表明该反应达到平衡状态
解析：
由题意可知2min末生成的C为0.2mol·L－1×2L＝0.4mol，
依3A（g）＋B（g）xC（g）＋2D（g）
始态：
3mol 1mol 0 0
转化：
1.2mol0.4mol 0.4mol 0.8mol
x：
2＝0.4mol：
0.8mol，所以x＝1，A正确；B的转化率为40%，C错误；
＝
＝
＝
，所以v（A）＝3v（C）＝3×
＝0.3mol·（L·min）－1，B正确；假设平衡右移，移动前后气体的质量不变，物质的量减少，即平均相对分子质量减小，所以只有平衡不移动混合气体的平均相对分子质量才不变，D正确。
答案：
C
8．（2018·江苏，15）（双选）700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：
CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）
反应过程中测定的部分数据见下表（表中t2>t1）：
反应时间/min
n（CO）/mol
n（H2O）/mol
0
1.20
0.60
t1
0.80
t2
0.20
下列说法正确的是（ ）
A．反应在t1min内的平均速率为v（H2）＝
mol·L－1·min－1
B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O，达到平衡时n（CO2）＝0.40mol
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大
D．温度升高至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
解析：
本题主要考查学生对速率概念与计算，平衡常数概念与计算，平衡移动等有关内容的理解和掌握程度。
反应在t1min内的平均速率应该是t1min内H2浓度变化与t1的比值，而不是H2物质的量的变化与t1的比值，A项错误；因为反应前后物质的量保持不变，保持其他条件不变，平衡常数不会改变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O，与起始时向容器中充入0.60molH2O和1.20molCO效果是一致的，到达平衡时，n（CO2）＝0.40mol，B项正确；保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，平衡向右移动，达到新平衡时CO转化率增大，H2O转化率减小，H2O的体积分数会增大，C项正确；原平衡常数可通过三段式列式计算（注意浓度代入）结果为1，温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，说明温度升高，平衡是向左移动的，那么正反应应为放热反应，D项错误。
答案：
BC
二、非选择题（共52分）
9．（17分）（2018·新课标，27）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。
已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热ΔH分别为－285.8kJ·mol－1、－283.0kJ·mol－1和－726.5kJ·mol－1。
请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是________kJ；
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为________；
（3）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其它条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：
T1、T2均大于300℃）；下列说法正确的是________（填序号）。
①温度为T1时，从反应开始到反应达到平衡，生成甲醇的平均速率为v（CH3OH）＝
mol·L－1·min－1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系的温度从T1变到T2，达到平衡时
增大
（4）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为________；
（5）在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为________、正极的反应式为________。
理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所产生的最大电能为702.1kJ，则该燃料电池的理论效率为________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）。
解析：
（1）由H2（g）的燃烧热ΔH为－285.8kJ·mol－1知，1molH2（g）完全燃烧生成1molH2O（l）放出热量285.8kJ，即分解1molH2O（l）为1molH2（g）消耗的能量为285.8kJ，分解10molH2O（l）消耗的能量为2858kJ。
（2）写出燃烧热的化学方程式：
CO（g）＋1/2O2（g）===CO2（g） ΔH＝－283.0kJ·mol－1
CH3OH（l）＋3/2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－726.5kJ·mol－1
用②－①得：
CH3OH（l）＋O2（g）===CO（g）＋2H2O（l） ΔH＝－443.5kJ·mol－1
（3）据题给图像分析可知，T2的反应速率大于T1，由温度升高反应速率增大可知T2>T1，因温度升高，平衡时CH3OH的物质的量减少，说明可逆反应CO2＋3H2CH3OH＋H2O向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，T1时的平衡常数比T2时的大，③、④正确，②错误。
①中反应速率应等于物质的量浓度除以时间，而不是物质的量除以时间，①错误；选③④。
（4）利用化学平衡的三段模式法计算：
CO2（g）＋3H2（g）===CH3OH（g）＋H2O（g）
起始 1 3 0 0
变化 α 3α α α
平衡1－α 3－3α α α
根据压强之比等于物质的量之比，则容器内的压强与起始压强之比为：
（4－2α）/4＝1－α/2
（5）燃料电池是原电池的一种，负极失电子，发生氧化反应；正极得电子，发生还原反应，在酸性介质中，甲醇燃料电池的负极反应式为CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋，正极反应式为
O2＋6H＋＋6e－===3H2O。
该电池的理论效率为消耗1mol甲醇所能产生的最大电能与其燃烧热之比，为702.1/726.5×100%＝96.6%。
答案：
（1）2858
（2）CH3OH（l）＋O2（g）===CO（g）＋2H2O（l） ΔH＝－443.5kJ/mol
（3）③④ （4）1－α/2
（5）CH3OH＋H2O===CO2＋6H＋＋6e－ 3/2O2＋6H＋＋6e－===3H2O 96.6%
10．（17分）（2018·海南化学）高炉炼铁过程中发生的主要反应为
Fe2O3（s）＋CO（g）
Fe（s）＋CO2（g）。
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
请回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K＝________，ΔH________0（填“>”“<”或“＝”）；
（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过10min后达到平衡。
求该时间范围内反应的平均反应速率v（CO2）＝________、CO的平衡转化率＝________；
（3）欲提高
（2）中CO的平衡转化率，可采取的措施是____。
A．减少Fe的量 B．增加Fe2O3的量
C．移出部分CO2D．提高反应温度
E．减小容器的容积F．加入合适的催化剂
解析：
（1）根据表中平衡常数与温度的关系，温度越高，平衡常数越小，说明该反应是放热反应，ΔH<0；Fe2O3、Fe都是固体，不出现在平衡常数表达式中，则K＝
；
（2）设达平衡时转化的CO浓度为xmol·L－1，
Fe2O3（s）＋CO（g）
Fe（s）＋CO2（g）
起始浓度（mol·L－1） 0.1 0.1
转化浓度（mol·L－1） x x
平衡浓度（mol·L－1） 0.1－x 0.1＋x
＝4.0，
x＝0.18
则v（CO2）＝
＝
＝0.018mol·L－1·min－1。
CO的平衡转化率为
×100%＝60%。
（3）对于题中反应，由于Fe、Fe2O3是固体，改变其量不影响平衡；由于此反应是一个反应前后气体体积不变的反应，减小容器容积，对平衡没影响，催化剂不影响平衡；移出部分CO2，平衡右移，CO平衡转化率增大；提高反应温度，平衡左移，CO平衡转化率减小。
答案：
（1）
<
（2）0.018mol·L－1·min－1 60%
（3）C
11．（18分）在某个容积为2L的密闭容器中，在T℃时按下图1所示发生反应：
mA（g）＋nB（g）pD（g）＋qE（s） ΔH>0（m、n、p、q）为最简整数比。
（1）图1所示，反应开始至达到平衡时，用D表示的平均反应速率为________mol·L－1·min－1。
（2）T℃时该反应的化学平衡常数K的数值为________。
（3）反应达到平衡后，第6min时：
①若升高温度，D的物质的量的变化曲线最可能是________（用图2中的a～c的编号作答）；
②若在6min时仍为原平衡，此时将容器的容积压缩为原来的一半。
请在图3中画出6min后B浓度的变化曲线。
（4）根据化学反应速率与化学平衡理论，联系化工生产实际，你认为下列说法不正确的是____。
A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B．有效碰撞理论可指导怎样提高原料的转化率
C．勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品
D．催化剂的使用是提高产率的有效方法
E．正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益
解析：
（1）v（D）＝0.6mol÷2L÷3min
＝0.1mol·L－1·min－1
（2）首先计算出平衡时各物质的物质的量浓度，再根据平衡常数表达式进行计算。
（3）①因ΔH>0，若升高温度，平衡右移，D的物质的量增加，选a。
②根据图1可知，m：
n：
p：
q＝2：
1：
3：
1，又因为E为固体，ΔV＝0，故增大压强对该反应平衡无影响，但体积缩小为原来的一半，浓度变为原来的2倍。
（4）有效碰撞理论可指导怎样提高化学反应速率，但不能提高原料的转化率；催化剂的使用可大大提高化学反应速率，但不能提高产率。
答案：
（1）0.1
（2）0.75
（3）①a ②见图
（4）B、D
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