＝
，丙中A的转化率为
＝
，又丙中压强为乙中2倍，压强增大，平衡不移动，故x＝1，故A错误；B.由图可知平衡时，乙容器中C的浓度为1.0mol·L－1，
A（g）＋B（g）2C（g）
开始（mol·L－1）3.01.00
变化（mol·L－1）0.50.51.0
平衡（mol·L－1）2.50.51.0
故T2时该反应的平衡常数K＝
＝0.8，故B正确；C.A的转化率：
甲中
＝0.25，乙中
＝
，A的平衡转化率α（甲）∶α（乙）＝0.25∶
＝3∶2，故C错误；D.15～20min内C的平均反应速率，v（乙）＝v（丙），故D错误。
7．向一体积不变的密闭容器中加入2molA、0.6molC和一定量的B三种气体，在一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化的情况如图甲所示。
图乙为t2时刻后改变反应条件，该平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件。
已知t3～t4阶段使用了催化剂；图甲中t0～t1阶段c（B）的变化情况未画出。
下列说法不正确的是（ ）
A．该反应为吸热反应
B．B在t0～t1阶段的转化率为60%
C．t4～t5阶段改变的条件为减小压强
D．t1时该反应的化学平衡常数K＝
解析：
选B。
在图乙中t3～t4阶段使用了催化剂；t4～t5阶段正、逆反应速率均减小，但平衡不移动，这说明此阶段是减小压强，平衡不移动，说明反应前后气体体积不变，C项正确。
根据图甲可知A是反应物，平衡时A消耗了0.2mol·L－1，C是生成物，平衡时C增加了0.3mol·L－1，因此B是反应物，即该反应的化学方程式可表示为2A＋B3C。
t5～t6阶段正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向进行，因此改变的条件是升高温度，故该反应是吸热反应，A项正确。
B的平衡浓度是0.4mol·L－1，消耗了0.1mol·L－1，因此B在t0～t1阶段的转化率为20%，B项错误。
t1时，达平衡时A、B、C的浓度分别是0.8mol·L－1、0.4mol·L－1、0.6mol·L－1，故平衡常数K＝
＝
，D项正确。
8．根据下表所示化学反应与数据关系，回答下列问题：
化学反应
平衡
常数
温度
973K
1173K
①Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g）
K1
1.47
2.15
②Fe（s）＋H2O（g）FeO（s）＋H2（g）
K2
2.38
1.67
③CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）
K3
？
？
（1）反应①是________（填“吸热”或“放热”）反应。
（2）写出反应③的平衡常数K3的表达式：
____________。
（3）根据反应①②③可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________（用K1、K2表示）。
（4）要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动，可采取的措施有________（填写字母序号）。
A．缩小反应容器的容积
B．扩大反应容器的容积
C．升高温度
D．使用合适的催化剂
E．设法减小平衡体系中的CO浓度
（5）若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示：
①反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而t2、t8时都各改变了一种条件，试判断改变的是什么条件？
t2时：
__________；t8时：
____________。
②若t4时降压，t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4～t6时逆反应速率与时间的关系曲线。
解析：
（1）由表可知，温度升高，反应①的K1增大，故该反应为吸热反应。
（2）反应③的平衡常数的表达式为K3＝
。
（3）K3＝
，K1＝
，K2＝
，故K3＝
。
（4）反应①为吸热反应，其逆反应为放热反应，反应②是放热反应，而反应③是反应①的逆反应与反应②的和，故反应③是放热反应，且反应前后气体的体积不变，故只有C、E可使平衡向逆反应方向移动。
（5）①由图可知，t2时改变的条件使逆反应速率增大，且平衡逆向移动，故改变的条件是升高温度或增大CO2的浓度或增大H2的浓度；t8时改变的条件使逆反应速率加快且平衡不移动，故改变的条件是使用催化剂或增大压强或减小容器的容积。
②若t4时降压，则逆反应速率减小，曲线在原来平衡曲线的下方，平衡不移动，故该曲线为水平直线，且纵坐标为t6时的v逆。
答案：
（1）吸热
（2）K3＝
（3）
（4）CE （5）①升高温度（或增大CO2的浓度或增大H2的浓度） 使用催化剂（或增大压强或减小容器的容积）
②
9．（2017·昆明高三质检）研究CO2、CO的处理方法对环境保护有重要意义。
（1）CO2与H2反应可合成甲醇：
CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）
某温度下，将1molCO2和3molH2充入体积不变的2L密闭容器中，发生上述反应。
测得不同时刻的反应前后压强关系如表：
时间/h
1
2
3
4
5
6
p后/p前
0.90
0.85
0.82
0.81
0.80
0.80
①用CO2表示第1小时内反应的平均速率v（CO2）＝________mol·L－1·h－1。
②该温度下H2的平衡转化率为____________。
（2）CO2与NH3反应可合成尿素：
CO2（g）＋2NH3（g）CO（NH2）2（s）＋H2O（g）
在T1℃时，将1molCO2和2molNH3置于1L密闭容器中，发生上述反应，在t时刻，测得容器中CO2转化率约为73%。
保持其他初始实验条件不变，分别在温度为T2℃、T3℃、T4℃、T5℃时，重复上述实验，经过相同时间测得CO2转化率并绘制变化曲线如图所示。
①该反应的ΔH________（填“>”或“<”）0。
②T4℃时反应的平衡常数K＝________。
③T1～T3℃之间，CO2转化率逐渐增大，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）①设CO2在第1小时转化了xmol，则1h时CO2为（1－x）mol、H2为（3－3x）mol、CH3OH为xmol、H2O（g）为xmol，根据1h时
＝0.90，则有
＝0.90，解得x＝0.2，故v（CO2）＝
＝0.1mol·L－1·h－1。
②根据表中数据可知，5h时反应达到平衡，设达到平衡时CO2转化了ymol，则有
＝0.80，解得y＝0.4，故达到平衡时H2转化了1.2mol，H2的平衡转化率为
×100%＝40%。
（2）①根据题图可知，反应在T3℃时达到平衡，达到平衡后升高温度，CO2的转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，而升温时平衡向吸热反应方向移动，故该反应为放热反应，ΔH<0。
②由题图可知，T4℃反应达到平衡时，CO2的平衡转化率为75%，则平衡时CO2的浓度为0.25mol·L－1，NH3的浓度为0.5mol·L－1，H2O（g）的浓度为0.75mol·L－1，故该反应的平衡常数K＝
＝
＝12。
③在T1～T3℃之间反应未达到平衡状态，反应向正反应方向进行，v正>v逆，故随温度升高，CO2的转化率逐渐增大。
答案：
（1）①0.1 ②40%
（2）①< ②12 ③在T1～T3℃之间反应未达到平衡状态，且v正>v逆，温度越高，CO2转化率越大（答案合理即可）
10．（2015·高考全国卷Ⅰ）Bodensteins研究了下列反应：
2HI（g）H2（g）＋I2（g）
在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如下表：
t/min
0
20
40
60
80
120
x（HI）
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x（HI）
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
（1）根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为________。
（2）上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2（HI），逆反应速率为v逆＝k逆x（H2）x（I2），其中k正、k逆为速率常数，则k逆为________（以K和k正表示）。
若k正＝0.0027min－1，在t＝40min时，v正＝________min－1。
（3）由上述实验数据计算得到v正～x（HI）和v逆～x（H2）的关系可用下图表示。
当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为________（填字母）。
解析：
（1）由表中数据可知，无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终x（HI）均为0.784，说明此时已达到了平衡状态。
设HI的初始浓度为1mol·L－1，则：
2HI（g）H2（g）＋I2（g）
初始浓度/mol·L－1 1 0 0
转化浓度/mol·L－1 0.216 0.108 0.108
平衡浓度/mol·L－1 0.784 0.108 0.108
K＝
＝
。
（2）建立平衡时，v正＝v逆，即k正x2（HI）＝k逆x（H2）x（I2），k逆＝
k正。
由于该反应前后气体分子数不变，故k逆＝
k正＝
k正＝
。
在t＝40min时，x（HI）＝0.85，则v正＝0.0027min－1×0.852≈1.95×10－3min－1。
（3）因2HI（g）H2（g）＋I2（g） ΔH＞0，升高温度，v正、v逆均增大，且平衡向正反应方向移动，HI的物质的量分数减小，H2、I2的物质的量分数增大。
因此，反应重新达到平衡后，相应的点分别应为A点和E点。
答案：
（1）
（2）
1.95×10－3
（3）A、E
11．增强环保意识，爱护环境是每个公民的职责。
利用碳的氧化物合成甲醇等资源化利用对环境保护具有重要意义。
请回答下列问题：
（1）下列为合成甲醇的有关化学方程式：
①2H2（g）＋CO（g）CH3OH（g）
②H2（g）＋CO2（g）H2O（g）＋CO（g）
③3H2（g）＋CO2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）
某温度下，上述三个反应的平衡常数数值分别为2.5、2.0和K3，则K3的值为________。
（2）一定条件下，甲醇可同时发生：
A．2CH3OH（g）===CH3OCH3＋H2O（g）
B．2CH3OH（g）===C2H4（g）＋2H2O（g）
上述反应过程中能量变化如图所示：
①写出反应速率较快的序号并说明原因：
______________________。
②若在容器中加入催化剂，则E2－E1将________（填“变大”“不变”或“变小”）。
（3）一定温度时，在容积相同的甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物，发生反应2H2（g）＋CO（g）CH3OH（g） ΔH＝－90kJ·mol－1，测得达到平衡时的有关数据如下表：
容器
甲
乙
丙
起始反应物
投入量
2molH2（g）、
1molCO（g）
1mol
CH3OH（g）
2mol
CH3OH（g）
平衡
c（CH3OH）
/mol·L－1
c1
c2
c3
反应物的能
量变化/kJ
Q1
Q2
Q3
①表中数据存在的关系：
|Q1|＋|Q2|________（填“＞”“＝”或“＜”，下同）90，2c2________c3。
②在温度不变、恒容条件下，该反应的平衡常数数值Kp＝4.80×10－2，若甲容器中反应达平衡状态时，p（CH3OH）＝24.0kPa，则平衡时，混合气体中CH3OH的物质的量分数为________（Kp是用平衡分压代替平衡浓度所得的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数）。
解析：
（1）反应①的平衡常数K1＝
；反应②的平衡常数K2＝
；反应③的平衡常数K3＝
＝
＝
×
＝K1·K2＝2.5×2.0＝5.0。
（2）①反应的活化能越小，反应速率越快，则反应A和B相比，反应A的活化能小，反应速率快。
②加入催化剂降低了反应所需的活化能，所以E1和E2的变化是减小，催化剂不改变反应物总能量与生成物总能量之差，即反应热不变，E2－E1的大小为反应的焓变，活化能大小对该反应的反应热无影响。
（3）①甲和乙恰为2个互逆的过程，平衡时|Q1|＋|Q2|＝90，丙与乙相比较，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，不利于甲醇的分解，因此2c2＜c3。
②甲容器起始反应物投入量为2molH2、1molCO，设开始时氢气压强为2pkPa，CO压强为pkPa，
2H2（g） ＋ CO（g）CH3OH（g）
开始（kPa）2pp0
转化（kPa）48.024.024.0
平衡（kPa）2p－48.0p－24.024.0
Kp＝
＝4.80×10－2，解得p＝29.0，则平衡混合气体中CH3OH的物质的量分数为
×100%≈61.5%。
答案：
（1）5.0
（2）①A，反应A活化能低，在相同条件下反应速率较快
②不变
（3）①＝ ＜ ②61.5%
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