答案 D
4．将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2（g）
N2O4（g）达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是
（ ）。
A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应
B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅
C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅
解析 升高温度，颜色加深说明平衡向左移动，所以正反应为放热反应，A错误；首先假设平衡不移动，加压颜色加深，但平衡向右移动，使混合气体颜色在加深后的基础上变浅，但一定比原平衡的颜色深，B错误；首先假设平衡不移动，若体积减小一半，压强为原来的两倍，但平衡向右移动，使压强在原平衡2倍的基础上减小，C正确；体积不变，充入惰性气体，反应物及生成物浓度不变，所以正逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色无变化，D错误。
答案 C
5．对于可逆反应2CO（g）＋2NO（g）
N2（g）＋2CO2（g） ΔH<0，下列说法正确的是
（ ）。
A．加入催化剂，平衡正向移动
B．在恒温、恒容条件下，加入氢氧化钠，平衡不移动
C．在恒温、恒压条件下，通入He气，平衡不移动
D．降温，平衡正向移动
解析 A项，催化剂不影响化学平衡的移动，A错；B项，加入的NaOH会吸收二氧化碳气体，平衡正向移动，B错；C项，恒温、恒压下通入He气，体系体积会增大，相当于减小压强，则平衡逆向移动，C错。
答案 D
6．利用低温技术可处理废气中的氮氧化物。
在恒容密闭容器中发生下列化学反应：
4NH3（g）＋6NO（g）
5N2（g）＋6H2O（l）
ΔH＝QkJ/mol（Q<0）。
下列有关说法正确的是
（ ）。
A．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大
B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中NO的转化率减小
C．单位时间内生成NH3和H2O的物质的量之比为2∶3时，反应达到平衡
D．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
解析 催化剂只能改变化学反应的速率，而不能改变反应物的转化率，A不正确；其他条件不变，增加NH3的浓度，平衡正向移动，NO的转化率增大，B不正确；单位时间内生成NH3和H2O的物质的量之比为2∶3，即3v正（NH3）＝2v逆（H2O），由此可得，v逆（H2O）＝v正（H2O），反应达到平衡状态，C正确；该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，D不正确。
答案 C
二、不定项选择题（每小题有1～2个选项符合题意）
7．在一定容积的密闭容器中通入A、B两种气体，一定条件下发生如下反应：
2A（g）＋B（g）
2C（g） ΔH<0，达到平衡后，只改变一个条件（X），下列量（Y）的变化一定符合右图中曲线的是
（ ）。
X
Y
A
再加入A
B的转化率
B
加入催化剂
A的体积分数
C
充入氦气
A的转化率
D
升高温度
C的体积分数
解析 催化剂不能影响化学平衡，B项不正确；容器体积不变，充入氦气，反应物和生成物的浓度均不改变，平衡不发生移动，A的转化率不变，C项不正确；该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，C的转化率降低，D项不正确。
答案 A
8．700℃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 本题主要考查了外界条件对平衡的影响、平衡常数的计算和应用等。
由于在t1min中内v（CO）＝
mol·L－1·min－1，根据速率之比等于化学方程式的化学计量数之比可知，A错；根据温度不变平衡常数不变，再结合反应化学方程式可知，B正确；增大反应物的浓度，平衡向右移动，自身的转化率减小，而另一种反应物的转化率增大，C正确；根据表中数据求得700℃时该反应的平衡常数为1,800℃时该反应的平衡常数为0.64，说明升高温度平衡左移，因此该反应是放热反应，D错。
答案 BC
9．温度为TK时，将0.40mol的N2O4气体充入2.0L固定容积的密闭容器中，反应：
N2O4（g）
2NO2（g） ΔH＞0，经过一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的部分数据见下表：
时间/s
0
20
40
80
100
n（N2O4）/mol
0.40
－
0.20
－
0.10
n（NO2）/mol
0.00
0.24
－
0.60
0.60
下列说法正确的是
（ ）。
A．0～40s的平均速率v（NO2）＝0.01mol·L－1·s－1
B．TK时该反应的平衡常数为1.8
C．相同条件下，起始时若投入0.8molN2O4，达到平衡时，则c（NO2）＜0.60mol·L－1
D．相同温度下，起始时向容器中充入0.05molN2O4、0.7molNO2，反应达到平衡前v（正）＞v（逆）
解析 可见，0～40s的v（NO2）＝
＝0.005mol·L－1·s－1，A错误，TK时平衡常数K＝
＝1.8，B正确；若起始投料加倍（0.80molN2O4），若达到平衡与原平衡相同，则平衡时c（NO2）＝
＝0.60mol·L－1，考虑到此时平衡会左移，c（NO2）＜0.60mol·L－1，C正确；D项条件下的Qc＝
＞1.8＝K，故反应向逆反应方向进行，即v（正）＜v（逆），D错误。
答案 BC
10．在容积为2L的3个密闭容器中发生反应3A（g）＋B（g）
xC（g），按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如下：
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
3molA、
2molB
6molA、
4molB
2molC
到达平衡的时间（min）
5
8
A的浓度（mol·L－1）
c1
c2
C的体积分数
w1
w3
混合气体密度（g·L－1）
ρ1
ρ2
下列说法正确的是
（ ）。
A．若x＜4，则2c1＞c2
B．若w3＝w1，可断定x＝4
C．无论x的值是多少，均有2ρ1＝ρ2
D．容器甲中反应从开始到达平衡平均速率为v（A）＝0.3mol·L－1·min－1
解析 对比甲、乙，乙的投料量是甲的2倍，通过“放大缩小”分析。
丙的判断是建立x与4的关系上，即该反应是气体体积减小、还是不变、增大。
A项，若甲、乙建立等效平衡，则2c1＝c2，但乙对于甲而言，相当于体积减小压强增大，由于x＜4，则平衡正向移动，所以2c1＞c2，正确；B项，起始甲中投入量不成化学计量数比，也没有办法按比例折算相等，故w3不可能等于w1，错；C项，起始乙投入的量是甲的2倍，根据质量守恒定律知，反应前后总质量不变，而容积体积又相等，故有2ρ1＝ρ2，正确；D项，v（A）＝
，错误。
答案 AC
三、填空题
11．工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：
CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g）
ΔH＝－49.0kJ/mol
现将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示（图中字母后括号内的数对表示对应的坐标）：
回答下列问题：
（1）由图分析，在下列时间段内反应速率最快的是______（填序号）。
a．0～1minb．1～3min
c．3～8mind．8～11min
（2）仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间的变化如图中虚线所示。
与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是________________，曲线Ⅱ改变的条件可能是________________。
（3）下列表述能表示该反应已达平衡的是________（填序号）。
a．容器内压强不再改变
b．容器内气体的密度不再改变
c．容器内气体的平均摩尔质量不再改变
d．容器内各物质的物质的量相等
解析
（1）图像中的斜率越大，速率越大。
（2）曲线Ⅰ与实线相比较，起点相同，达到平衡所用的时间短，反应速率加快，且平衡时n（H2）较大，改变的条件应是升高温度，使平衡左移；曲线Ⅱ与实线相比较，起点相同，达到平衡所用的时间短，反应速率加快，且平衡时n（H2）较小，改变的条件应是增大压强，使平衡右移。
（3）反应CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH＝－49.0kJ/mol是正反应气体体积缩小的放热反应。
容器内压强、气体平均摩尔质量不再改变，则气体的总物质的量不再改变，说明反应已达到平衡，a、c符合题意；容器的体积不变，气体质量不变，密度始终不变，b不符合题意；容器内各物质的物质的量相等，不一定达到平衡，d不符合题意。
答案
（1）a
（2）升高温度 增大压强 （3）ac
12．向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反应：
xA（g）＋2B（s）
yC（g） ΔH<0
在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
请回答下列问题：
（1）用A的浓度变化表示该反应0～10min内的平均反应速率v（A）＝______________________。
（2）根据图示可确定x∶y＝________。
（3）0～10min容器内压强________（填“变大”、“不变”或“变小”）。
（4）推测第10min引起曲线变化的反应条件可能是________；第16min引起曲线变化的反应条件可能是________。
①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂
（5）若平衡Ⅰ的平衡常数为K1，平衡Ⅱ平衡常数为K2，则K1________K2（填“＞”、“＝”或“＜”）。
解析
（1）v（A）＝
mol·L－1·min－1＝0.02mol·L－1·min－1。
（2）x∶y＝（0.45－0.25）∶0.4＝1∶2。
（3）开始反应向正方向进行，正向是气体物质的量增大的方向，容器体积不变，压强增大。
（4）10min时曲线的斜率增大，反应速率加快，可能是升温或使用催化剂；16min时平衡逆向移动，改变条件只能是升温（正反应为放热反应）。
（5）K＝
，K1＝
＝1.25，K2＝
＝0.11，故K1>K2。
答案
（1）0.02mol·L－1·min－1
（2）1∶2 （3）变大 （4）④⑥ ④ （5）>
13．某合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成甲醚等清洁燃料。
由天然气获得该合成气过程中可能发生的反应有：
①CH4（g）＋H2O（g）
CO（g）＋3H2（g）
ΔH1＝＋206.1kJ·mol－1
②CH4（g）＋CO2（g）
2CO（g）＋2H2（g）
ΔH2＝＋247.3kJ·mol－1
③CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g） ΔH3
请回答下列问题：
（1）在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。
图1
反应进行的前5min内，v（H2）＝________；10min时，改变的外界条件可能是____________________。
（2）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等。
在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变。
已知甲容器中CH4的转化率随时间的变化如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图像。
（3）反应③中ΔH3＝________。
800℃时，反应③的平衡常数K＝1，测得该温度下密闭容器中某时刻各物质的物质的量见下表：
CO
H2O
CO2
H2
0.5mol
8.5mol
2.0mol
2.0mol
此时反应③中正、逆反应速率的关系式是________（填代号）。
a．v正>v逆b．v正c．v正＝v逆d．无法判断
（4）用该合成气制取甲醚的化学方程式为__________________。
该反应的原子利用率为________（设反应完全进行，用质量百分比表示）。
解析
（1）可根据图像先计算CH4的反应速率，再计算H2的生成速率。
10min时，改变的条件不可能是增大容器的体积（否则改变条件的瞬间CH4浓度应突然减小），由于c（CH4）减小，平衡右移，故改变的条件可能是升高温度（或充入水蒸气）。
（2）甲容器反应开始后压强增大，乙容器压强不变、体积增大，可看成是由甲减压得到乙，故乙容器的反应速率慢，平衡右移，CH4的转化率大。
（3）根据盖斯定律，反应①减去反应②即可得到反应③，进而通过计算求得ΔH3。
根据浓度商：
＝0.94v逆。
（4）根据质量守恒定律可知，反应的化学方程式为2CO＋4H2===CH3OCH3＋H2O，可以求出甲醚质量占反应物总质量的71.9%。
答案
（1）0.3mol·L－1·min－1 升高温度（或充入水蒸气）
（2）
（3）－41.2kJ·mol－1 a
（4）2CO＋4H2===CH3OCH3＋H2O 71.9%
升级会员 