B．图2中容器乙内的反应可能使用了催化剂
C．图2中容器乙内反应达到平衡时的反应速率为v（N2）＝0.012
mol·L－1·min－1
D．图2中容器丙内反应的平衡常数为2.5
C [图2中，甲、乙容器中N2的转化率相同，但乙容器达到平衡所需时间短，可能使用了催化剂，B项正确；反应速率v（N2）＝0.04mol·L－1÷5min＝0.008mol·L－1·min－1，C项错误；丙容器中反应达到平衡时，c（N2）＝0.08mol·L－1，c（H2）＝（0.26－0.02×3）mol·L－1＝0.20mol·L－1，c（NH3）＝2×0.02mol·L－1＝
0.04mol·L－1，K＝
＝
＝2.5，D项正确。
]
3．工业上，利用CO和H2合成二甲醚：
3CO（g）＋H2（g）
CH3OCH3（g）＋CO2（g），为了寻找合适的温度，研究者进行了多次实验，每次实验保持原料气组成（3molCO、3molH2）、体积（10L）、反应时间等因素不变，实验结果如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．X、Y两点对应的正反应速率相等
B．合成二甲醚反应的ΔH>0
C．反应温度应控制在240～260℃之间
D．选择合适催化剂，可以提高CO的转化率
C [X、Y两点所对应的温度不同，故正反应速率不同，A项错误；CO转化率达到最高后再升温，转化率降低，故合成二甲醚的反应为放热反应，即ΔH<0，B项错误；由图象可知，CO的转化率在240～260℃之间可达到最高点，即转化率较大，C项正确；催化剂只能改变化学反应速率，不能使平衡移动，不能提高CO的转化率，D项错误。
]
4．向密闭容器中投入一定量乙苯发生如下反应：
CH2CH3（g）
CHCH2（g）＋H2（g） ΔH
测得乙苯的转化率与条件变化的关系如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．上述反应中，ΔH<0
B．其他条件相同时，曲线d对应的压强大于曲线b
C．a点对应的正反应速率小于逆反应速率
D．相对于曲线c，其他条件不变时，曲线b可能加入了催化剂
D [观察图象知，曲线d对应的平衡体系先达到平衡，说明曲线d反应速率较大，则T1>T2，温度升高，乙苯的转化率增大，反应正向进行，则正反应是吸热反应，A项错误；a点未平衡，向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，C项错误；曲线b先达到平衡，说明反应速率较大，曲线b和曲线c的转化率相等，说明平衡不移动，可能是加入了催化剂，D项正确。
]
5.（2019·安徽十校联考）一定温度下，将1molA和1molB气体充入2L恒容密闭容器，发生反应A（g）＋B（g）
xC（g）＋D（s），t1时达到平衡。
在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件，测得容器中气体C的浓度随时间变化如图所示。
下列说法中正确的是（ ）
A．反应方程式中的x＝1
B．t2时刻改变的条件是使用催化剂
C．t3时刻改变的条件是移去少量物质D
D．t1～t3间该反应的平衡常数均为4
D [t2时刻时C的浓度瞬间增大，且平衡不发生移动，用排除法：
温度、催化剂均不可，只改变C的浓度也不符合，只能采取相当于加压的措施或体积不变的情况下同时加入一定比例的A、B、C，所以此反应为等体积反应，则x＝2，A、B项错误；C项，D为固体，在化学平衡中不考虑其浓度的变化，将其少量移去也不会影响到平衡的移动，错误；D项，t1时刻达到平衡时，依据三段式进行计算：
A（g）＋B（g）
2C（g）＋D（s）
0.50.50
0.250.250.5
0.250.250.5
K＝
＝
＝4，t1～t3间温度相同，正确。
]
6．（2019·东营一中模拟）用CO合成甲醇（CH3OH）的化学方程式为CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g） ΔH<0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．温度：
T1>T2>T3
B．正反应速率：
v（a）>v（c），v（b）>v（d）
C．平衡常数：
K（a）>K（c），K（b）＝K（d）
D．平均摩尔质量：
M（a）M（d）
C [正反应放热，温度越高，CO的平衡转化率越低，T1最小，反应速率最慢，A、B项错误；CO的转化率越大，正向进行程度越大，气体的物质的量越少，平均摩尔质量越大，M（a）>M（c），D项错误。
]
二、非选择题
7.
（1）2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g） ΔH＝－198kJ·mol－1是制备硫酸的重要反应。
在容积为VL的密闭容器中起始充入2molSO2和1molO2，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。
与曲线a相比，曲线b改变的条件是________，判断的依据__________________________________________
__________________________________________________________________。
（2）一定条件下一氧化碳和氢气可合成清洁能源甲醇，其化学方程式为CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g） ΔH＝Q。
该可逆反应的平衡常数表达式为________，分析下图可知，A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是________，压强：
p1________p2（填“>”“<”或“＝”），在T1和p2条件下，由D点到B点过程中正、逆反应速率之间的关系：
v正________v逆（填“>”“<”或“＝”）。
解析：
（1）与曲线a相比，曲线b首先达到平衡，则反应速率快，而且平衡时的压强比曲线a大，应该是升高温度。
（2）由可逆反应CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g） ΔH＝Q，推知平衡常数表达式为K＝
；从图象分析可知，A、B两点同温度，B、C两点同压强，且T1KC；比较同温度下A、B两点CO转化率再结合该可逆反应的正反应为气体体积减小的反应，即增大压强向气体体积减小的方向移动，CO转化率增大，即p1v逆。
答案：
（1）升高温度 曲线b表示到达平衡的时间少，反应快且压强也大（或起始时，曲线b表示的压强大）
（2）K＝
KA＝KB>KC < >
8．（2019·陕西九校模拟）在两个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比[n（H2）/n（CO2）]充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：
2CO2（g）＋6H2（g）
C2H4（g）＋4H2O（g） ΔH。
CO2的平衡转化率α（CO2）与温度的关系如下图所示。
（1）此反应的平衡常数表达式K＝________。
（2）该反应的ΔH________0（填“>”“<”或“＝”），判断的理由是_____________________________________________________________。
（3）氢碳比：
X________2.0（填“>”“<”或“＝”）。
（4）在氢碳比为2.0时，Q点v（逆）________P点的v（逆）（填“>”“<”或“＝”）。
解析：
（2）由题图可知，氢碳比不变时，温度升高CO2的平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，故逆反应是吸热反应，则正反应为放热反应，ΔH<0。
（3）氢碳比[
]越大，二氧化碳的转化率越大，故X>2.0。
（4）相同温度下，Q点二氧化碳的转化率小于平衡时的转化率，说明Q点未到达平衡，反应向正反应方向进行，逆反应速率增大，到P点平衡状态时不变，故在氢碳比为2.0时，Q点v（逆）小于P点的v（逆）。
答案：
（1）
（2）< 温度升高CO2的平衡转化率减小，平衡逆向移动，故逆反应是吸热反应，正反应为放热反应 （3）> （4）<
9．（2019·惠州二次联考）Ⅰ.利用甲烷催化还原NOx消除氮氧化物的污染
①CH4（g）＋4NO2（g）
4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH1＝－574kJ·mol－1
②CH4（g）＋4NO（g）
2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH2＝－1160kJ·mol－1
③CH4（g）＋2NO2（g）
N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH3＝－867kJ·mol－1
（1）如果三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3，则K3＝________（用K1、K2表示）。
（2）在2L恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2进行反应③，CH4的平衡转化率α（CH4）与温度和压强的关系如图1所示。
图1
①若容器中的压强为p2，y点：
v正________（填“大于”“等于”或“小于”）v逆。
②x点对应温度下反应的平衡常数K＝________。
Ⅱ.甲烷蒸气转化法制H2的主要反应为：
CH4（g）＋H2O（g）
CO（g）＋3H2（g）
（3）在恒容密闭容器中充入2molCH4和H2O（g）的混合气体，且CH4和H2O（g）的物质的量之比为x，相同温度下达到平衡时测得H2的体积分数φ（H2）与x的关系如图2所示。
图2
则CH4的转化率：
a点________（填“>”“＝”或“<”，下同）b点，CH4（g）的浓度：
a点________b点，氢气的产率：
a点________b点。
解析：
Ⅰ.
（1）根据盖斯定律，有③＝
，故K3＝
。
（2）①y点在p2对应曲线下方，要达到平衡状态，需使甲烷的转化率增大，则y点：
v正大于v逆。
②由题图1可知，x点甲烷的平衡转化率是50%，则有：
CH4（g）＋2NO2（g）
N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）
起始/（mol·L－1）0.51000
转化/（mol·L－1）0.250.50.250.250.5
平衡/（mol·L－1）0.250.50.250.250.5
因此该温度下反应的平衡常数K＝
＝0.25。
Ⅱ.（3）x越大，加入的甲烷的量越多，因此甲烷的转化率越低，故a点甲烷的转化率大于b点甲烷的转化率；当CH4和H2O（g）的物质的量之比的比值为
时，则起始时，甲烷的物质的量为0.9mol，H2O（g）的物质的量为1.1mol，反应达到平衡时，设CH4转化了nmol，则有：
CH4（g）＋H2O（g）
CO（g）＋3H2（g）
起始/（mol）0.91.100
转化/（mol）nnn3n
平衡/（mol）0.9－n1.1－nn3n
此时氢气的体积分数为3n/（2＋2n），当CH4和H2O（g）的物质的量之比的比值为
时，起始时，甲烷的物质的量为1.1mol，H2O（g）的物质的量为0.9mol，反应达到平衡时，设CH4转化了ymol，则有：
CH4（g）＋H2O（g）
CO（g）＋3H2（g）
起始/（mol）1.10.900
转化/（mol）yyy3y
平衡/（mol）1.1－y0.9－yy3y
此时氢气的体积分数为3y/（2＋2y），由题图2可知，a点和b点的氢气的体积分数相等，故n＝y，a点甲烷的浓度等于b点水蒸气的浓度；两点的氢气产率相等。
答案：
Ⅰ.
（1）
（2）①大于 ②0.25 Ⅱ.（3）> ＝ ＝
10．二氧化硫在一定条件下可以发生如下反应：
SO2（g）＋NO2（g）
SO3（g）＋NO（g） ΔH＝－42kJ·mol－1在固定体积的密闭容器中，使用某种催化剂，改变原料气配比[n0（NO2）/n0（SO2）]进行多组实验（各次实验的温度可能相同，也可能不同），测定NO2的平衡转化率[α（NO2）]。
部分实验结果如图所示：
（1）如果要将图中C点对应的平衡状态改变为B点对应的平衡状态，则应采取的措施是__________________________________________________________。
（2）若A点对应实验中，SO2（g）的起始浓度为c0mol·L－1，经过tmin达到平衡状态，则该时段化学反应速率v（NO2）＝________mol·L－1·min－1。
（3）图中C、D两点对应的实验温度分别为TC和TD，通过计算判断：
TC________TD（填“>”“＝”或“<”）。
解析：
（1）由题图可知，C点对应的平衡状态变为B点对应的平衡状态，
不变，但α（NO2）增大，即SO2（g）＋NO2（g）
SO3（g）＋NO（g）平衡右移，由于反应前后气体的物质的量不变，且该反应为放热反应，所以采取的措施为降低温度。
（2）A点对应实验中，SO2的起始浓度为c0mol·L－1，则NO2的起始浓度为0.4c0mol·L－1，平衡时NO2的转化率为50%，所以NO2的浓度变化为
0.4c0mol·L－1×50%＝0.2c0mol·L－1，v（NO2）＝
＝
mol·L－1·min－1。
（3）结合题图中数据，根据三段式法分别算出C点和D点的平衡常数KC＝KD＝1，所以TC＝TD。
答案：
（1）降低温度
（2）
（3）＝
教师备选
（2019·长郡中学模拟）一定压强下，向密闭容器中充入一定量的CH2===CHCH3和Cl2发生反应：
CH2===CHCH3（g）＋Cl2（g）
CH2===CHCH2Cl（g）＋HCl（g） ΔH2＝－102kJ·mol－1。
设起始的
＝w，平衡时Cl2的体积分数（φ）与温度（T）、w的关系如图甲所示。
w＝1时，正、逆反应的平衡常数（K）与温度（T）的关系如图乙所示。
图甲 图乙
（1）图甲中，w2________1（填“>”、“<”或“＝”）。
（2）图乙中，表示正反应平衡常数的曲线为________（填“A”或“B”），理由为_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
（3）T1K下，平衡时α（Cl2）＝________。
解析：
（1）从题图甲可以看出，温度相同，w2时φ（Cl2）较小，在反应中，增大
，φ（Cl2）减小，故w2>1。
（2）反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则正反应平衡常数减小，故B曲线表示正反应平衡常数的曲线。
（3）T1K时正反应平衡常数与逆反应平衡常数相等，且
＝1，则平衡时反应中各物质浓度均相同，Cl2的转化率为50%。
答案：
（1）>
（2）B 反应的正反应为放热反应，温度升高，正反应平衡常数减小 （3）50%
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