解析 由题给图象可知，随温度升高B的转化率增大，说明该反应是吸热反应，A选项错误；b点为平衡点，所以混合气体的平均摩尔质量不再变化，B选项正确；T1温度下a点B的转化率大于平衡点B的转化率，所以应使反应逆向移动，而增大压强平衡正向移动，C选项错误；c点B的转化率小于同温度下平衡点B的转化率，所以反应正向进行，即v（正）>v（逆），D选项错误。
答案 B
6．（2014·天津卷）运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是（ ）
A．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应
B．NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中
C．可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底
D．增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率
解析 吸热反应能自发进行，则有ΔH－TΔS<0，而吸热反应的ΔH>0，从而可
知ΔS>0，即该反应为熵增反应，A项正确。
NH4F溶液中，NH
和F－均能发生水解反应，而F－水解生成HF，可与玻璃中的SiO2发生反应，易腐蚀玻璃试剂
瓶，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中，B项正确。
可燃冰是CH4与H2O形成的水合物晶体，属于分子晶体，
存在于海底低温、高压的环境下，C项正确。
常温下，Fe在浓硫酸中发生钝化，可适当增大稀硫酸的浓度来加快制取H2的速率，但不能用浓硫酸代替稀硫酸，D项错误。
答案 D
7．（2014·武汉市高三调研）将2molA与2molB混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：
2A（g）＋3B（g）2C（g）＋zD（g），若2分钟后达到平衡，A的转化率为50%，测得v（D）＝0.25mol/（L·min），则下列推断正确的是（ ）
A．v（C）＝0.2mol/（L·min）
B．z＝3
C．B的转化率为25%
D．C的体积分数为28.6%
解析 根据题给条件A的转化率为50%知，反应的A为1mol，则生成的C为1mol，由D的速率求出生成的D的物质的量为1mol，所以C和D的化学计量数相同，则z＝2，B项错误；由速率之比等于化学计量数之比知，v（C）＝0.25mol/（L·min），A项错误；反应的B为1.5mol，B的转化率为75%，C项错误。
答案 D
8．（2014·四川卷）在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X（g）＋Y（g）2Z（g） ΔH<0，一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的数据如下表：
t/min
2
4
7
9
n（Y）/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
下列说法正确的是（ ）
A．反应前2min的平均速率v（Z）＝2.0×10－3mol/（L·min）
B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v（逆）>v（正）
C．该温度下此反应的平衡常数K＝1.44
D．其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大
解析 反应前2min，Y的浓度变化为0.004mol/L，则v（Z）＝2v（Y）＝0.004mol/（L·min），A项错误；此反应正反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，v（正）>v（逆），B项错误；由表可知7min时反应已达到平衡，这时c（Z）＝0.012mol/L，c（X）＝c（Y）＝0.010mol/L，K＝
＝1.44，C项正确；此反应是一个反应前后气体体积不变的反应，再充入0.2molZ，达到平衡后X的体积分数不变，D项错误。
答案 C
二、选择题（共52分）
9．（18分）（2014·石家庄质检一）T℃时，在容积为0.5L的密闭容器中发生如下反应。
mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（s） ΔH<0（m、n、p、q为最简整数比）。
A、B、C、D的物质的量变化如图所示。
（1）前3min，v（C）＝______________。
（2）当下列物理量不再发生变化时，表明该反应已达到平衡状态的是________（填选项字母）。
A．混合气体的压强
B．混合气体的密度
C．混合气体的平均相对分子质量
D．B的物质的量
E．混合气体的总物质的量
（3）T℃时，该反应的平衡常数K＝________。
（4）反应达到平衡后，下列措施对A的转化率无影响的是________（填选项字母）。
A．保持体积不变，再通入2molA和1molB
B．移走一部分D
C．把容器的体积缩小一倍
D．升高温度
（5）T℃时，容积为1L的密闭容器中，起始时充入0.2molA、0.4molB、0.3molC、0.5molD，此时v（正）________v（逆）（填“>”“<”或“＝”），判断的依据是________________________________________________________________________。
解析 根据反应图象可知，前3min，A、B、C、D的物质的量的变化量分别为0.4mol、0.2mol、0.6mol、0.2mol，根据反应中物质的量的变化量与化学计量数成正比知，m＝2、n＝1、p＝3、q＝1。
（1）v（C）＝
＝0.4mol·L－1·min－1。
（2）因为D为固体，m＋n＝p，所以混合气体压强和混合气体的总物质的量保持不变不能作为判断反应达到平衡状态的依据。
本题选BCD。
（3）K＝
＝
＝1.69。
（4）由于D为固体，所以移走一部分D，平衡不移动，A的转化率不变；由于反应前后气体分子数不变，所以把容器的体积缩小至原来的
，平衡不移动，A的转化率不变。
本题选BC。
（5）Qc＝
＝
＝1.69＝K，在该条件下反应达到平衡，v（正）＝v（逆）。
答案
（1）0.4mol·L－1·min－1
（2）BCD （3）1.69 （4）BC （5）＝
＝
＝1.69＝K（或浓度商与平衡常数相等或Qc＝K，其他合理答案也给分）
10．（18分）（2014·新课标全国卷Ⅰ）乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。
回答下列问题：
（1）间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯（C2H5OSO3H），再水解生成乙醇。
写出相应反应的化学方程式_______________________________________________________________。
（2）已知：
甲醇脱水反应 2CH3OH（g）===CH3OCH3（g）＋H2O（g） ΔH1＝－23.9kJ·mol－1
甲醇制烯烃反应 2CH3OH（g）===C2H4（g）＋2H2O（g） ΔH2＝－29.1kJ·mol－1
乙醇异构化反应 C2H5OH（g）===CH3OCH3（g）
ΔH3＝＋50.7kJ·mol－1
则乙烯气相直接水合反应C2H4（g）＋H2O（g）===C2H5OH（g）的ΔH＝________kJ·mol－1。
与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是__________________________。
（3）下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n
:
n
＝1:
1]
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp＝________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）
②图中压强p1、p2、p3、p4的大小顺序为：
________，理由是：
______________________。
③气相直接水合法常采用的工艺条件为：
磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290℃，压强6.9MPa，n
:
n
＝0.6:
1。
乙烯的转化率为5%。
若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有：
________________、________________。
解析
（1）乙烯与浓硫酸反应生成C2H5OSO3H，C2H5OSO3H与水反应生成CH3CH2OH，根据元素守恒配平相应化学方程式：
CH2===CH2＋H2SO4（浓）===C2H5OSO3H，C2H5OSO3H＋H2O===C2H5OH＋H2SO4。
（2）2CH3OH（g）===CH3OCH3（g）＋H2O（g）
ΔH1＝－23.9kJ·mol－1①
2CH3OH（g）===C2H4（g）＋2H2O（g）
ΔH2＝－29.1kJ·mol－1②
C2H5OH（g）===CH3OCH3（g）
ΔH3＝＋50.7kJ·mol－1③
根据盖斯定律，由①－②－③得：
C2H4（g）＋H2O（g）===C2H5OH（g） ΔH＝－45.5kJ·mol－1。
浓H2SO4具有强氧化性，在反应中可能会发生副反应，生成有害气体。
所以气相直接水合法的优点是污染小、腐蚀性小等。
（3）①Kp＝
＝
＝
＝0.07（MPa）－1
②C2H4（g）＋H2O（g）C2H5OH（g）是一个气体体积减小的反应，相同温度下，增大压强，平衡向正反应方向移动，C2H4的转化率提高，所以p4>p3>p2>p1。
③依据反应特点及平衡移动原理，提高乙烯转化率还可以增大H2O与C2H4的比例，将乙醇及时分离出去等。
答案
（1）CH2===CH2＋H2SO4（浓）===C2H5OSO3H，
C2H5OSO3H＋H2O===C2H5OH＋H2SO4
（2）－45.5 污染小，腐蚀性小等
（3）①
＝
＝
＝0.07（MPa）－1
②p4>p3>p2>p1 反应分子数减少，相同温度下，压强升高，乙烯转化率提高
③将产物乙醇液化移去；增加n
:
n
比
11．（16分）（2014·新课标全国卷Ⅱ）在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4（g）2NO2（g），随温度升高，混合气体的颜色变深
。
回答下列问题：
（1）反应的ΔH________0（填“大于”或“小于”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。
在0～60s时段，反应速率v（N2O4）为__________mol·L－1·s－1，反应的平衡常数K1为______________。
（2）100℃时达平衡后，改变反应温度为T，c（N2O4）以0.0020mol·L－1·s－1的平均速率降低，经10s又达到平衡。
①T________100℃（填“大于”或“小于”），判断理由是______________________________。
②列式计算温度T时反应的平衡常数K2______________。
（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向________（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由________________________________________________________________________________。
解析
（1）由题意及图示知，在1.00L的容器中，通入0.100mol的N2O4，发生反应：
N2O4（g）2NO2（g），随温度升高混合气体的颜色变深，说明反应向生成NO2的方向移动，即向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应，即ΔH>0；由图示知60s时该反应达到平衡，消耗N2O4为0.100mol·L－1－0.040mol·L－1＝0.060mol·L－1，根据v＝
可知：
v（N2O4）＝
＝0.0010mol·L－1·s－1；求平衡常数
可利用三段式：
N2O4（g）2NO2（g）
起始量/（mol·L－1）0.1000
转化量/（mol·L－1）0.0600.120
平衡量/（mol·L－1）0.0400.120
K1＝
＝
＝0.36mol·L－1
（2）100℃时达平衡后，改变反应温度为T，c（N2O4）降低，说明平衡N2O4（g）2NO2（g）向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，温度升高，向吸热反应方向移动，即向正反应方向移动，故T>100℃，由c（N2O4）以0.0020mol·L－1·s－1的平均速率降低，经10s又达到平衡，可知此时消耗N2O40.0020mol·L－1·s－1×10s＝0.020mol·L－1，由三段式：
N2O4（g）2NO2（g）
起始量/（mol·L－1）0.0400.120
转化量/（mol·L－1）0.0200.040
平衡量/（mol·L－1）0.0200.160
K2＝
＝
≈1.3mol·L－1
（3）温度T时反应达到平衡后，将反应容器的容积减少一半，压强增大，平衡会向气体体积减小的方向移动，该反应逆反应为气体体积减小的反应，故平衡向逆反应方向移动。
答案
（1）大于 0.0010 0.36mol·L－1
（2）大于
反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高
平衡时，c（NO2）＝0.120mol·L－1＋0.0020mol·L－1·s－1×10s×2＝0.160mol·L－1
c（N2O4）＝0.040mol·L－1－0.0020mol·L－1·s－1×10s＝0.020mol·L－1
K2＝
≈1.3mol·L－1
（3）逆反应 对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动
B 强化训练
时间：
45分钟 分值：
100分
一、选择题（每小题8分，共48分）
1．（2014·河北省高三质检）
在恒温恒容的密闭容器中通入一定量的A、B，发生反应：
A（g）＋2B（g）3C（g）＋D（l），下图是A的正反应速率v（A）随时间变化的示意图。
下列说法正确的是（ ）
A．反应物A的浓度：
a点小于b点
B．可能是某种生成物对反应起到催化作用
C．曲线上的c、d两点都表示达到反应限度
D．平均反应速率：
ab段大于bc段
解析 随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，反应物A的浓度：
a点大于b点，A项错误；在恒温恒容的条件下，随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐增大，可能是某种生成物对反应起到催化作用，B项正确；曲线上v（A）始终在变化，说明曲线上各点均表示没有达到反应限度，C项错误；根据图象可知，ab段的平均反应速率小于bc段，D项错误。
答案 B
2．（2014·南昌市调研）
在一恒容的密闭容器中充入0.1mol/LCO2、0.1mol/LCH4，在一定条件下发生反应：
CH4（g）＋CO2（g）2CO（g）＋2H2（g），测得CH4平衡时转化率与温度、压强关系如图，下列有关说法不正确的是（ ）
A．上述反应的ΔH<0
B．压强：
p4>p3>p2>p1
C．1100℃时该反应平衡常数为1.64
D．压强为p4时，在y点：
v正>v逆
解析 由图象知，压强一定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越高，故正反应为吸热反应，ΔH>0，A项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越高，甲烷的平衡转化率越小，故压强p4>p3>p2>p1，B项正确；1100℃时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c（CH4）＝0.02
mol/L，c（CO2）＝0.02mol/L，c（CO）＝0.16mol/L，c（H2）＝0.16mol/L，即平衡常数K＝
＝1.64，C项正确；压强为p4时，y点未达到平衡，需增大CH4转化率达到平衡，此时v正>v逆，D项正确。
答案 A
3．（2014·江南十校
联考）某温度下，在一容积固定的容器中，反应aA（g）＋bB（g）hH（g）达到平衡后，A、B、H的物质的量分别为amol、bmol和hmol。
已知a＋b＝2h，若保持温度不变，将三者的物质的量增大一倍，则下列判断正确的是（ ）
A．平衡不移动
B．混合气体的密度不变
C．B的体积分数减小
D．amol/L解析 由a＋b＝2h知a＋b>h，正反应是气体体积缩小的反应，恒温恒容下，将三者的物质的量增大一倍，则相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，A项错误；混合气体的质量增大，体积不变，则密度增大，B项错误；平衡向正反应方向移动，B的体积分数减小，故C项正确；amol答案 C
4．（2014·湖北联考）容积均为1L的甲、乙两个恒容容器中，分别充入2molA、2molB和1molA、1molB，相同条件下，发生下列反应：
A（g）＋B（g）xC（g） ΔH<0。
测得两容器中c（A）随时间t的变化如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．x＝1
B．此条件下，该反应的平衡常数K＝4
C．给乙容器升温可缩短反应达平衡的时间但不能提高平衡转化率
D．甲和乙中B的平衡转化率相等
解析 由题图知，两容器中A的转化率相同，说明压强不影响平衡的移动，所以x＝2，A项错误。
甲容器中，平衡时，A的浓度为1mol/L，则B的浓度为1mol/L，C的浓度为2mol/L，根据平衡常数表达式得K＝4，B项正确。
升高温度，平衡向逆反应方向移动，导致平衡转化率降低，但能加快反应速率，缩短反应达到平衡所用的时间，C项正确。
由甲和乙中A的转化率相同知，B的平衡转化率也相等，D项正确。
答案 A
5．（2014·唐山一模）在一密闭容器中发生反应：
2X（g）＋Y（g）aZ（g） ΔH＝QkJ·mol－1，开始按体积比2:
1将X、Y充入反应器中，一定条件下发生反应。
图甲和图乙是根据反应绘制的图象，下列有关说法正确的是（ ）
A．图甲，p1>p2，a<3
B．图甲，T10
C．图乙，t1时表示恒温、恒压条件下，向平衡体系中充入一定量的Z气体
D．图乙，如果a＝3，t2时表示向体系中加入了催化剂
解析 A项，图甲，在同一温度下（T1），p1压强下先达到平衡，说明p1>p2，由图可知压强大时Z的体积分数反而小，说明增大压强平衡逆向移动，则a>3；B项，图甲，在同一压强下（p2），T2温度下先达到平衡，说明T2>T1，由图可知温度高时Z的体积分数反而小，说明升高温度平衡逆向移动，则Q<0；D项，图乙，t2时正、逆反应速率同等倍数增大，则可能是使用了催化剂或a＝3时增大压强。
答案 C
6．（2014·东北三省联考）某温度下，向2L恒容密闭容器中充入1.0molA和1.0molB，反应A（g）＋B（g）C（g）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，下列说法正确的是（ ）
t/s
0
5
15
25
35
n（A）/mol
1.0
0.85
0.81
0.80
0.80
A.反应在前5s的平均速度v（A）＝0.17mol·L－1·s－1
B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c（A）＝0.41mol·L－1，则反应的ΔH>0
C．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molC，达到平衡时，C的转化率大于80%
D．相同温度下，起始时向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC，反应达到平衡前v（正）解析 A项，根据5s内A减少0.15mol，可求出v（A）＝
＝0.015mol·L－1·s－1；B项，平衡时c（A）＝0.40mol·L－1，升温后c（A）增大，说明平衡逆向移动，即该反应的ΔH<0；C项，起始时加
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