C．上述反应在达到平衡后，增大压强，H2的转化率提高
D．升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率增大，正反应速率减小
解析：
A项此反应为可逆反应，1.0mol氮气、3.0mol氢气在实际过程中不能完全转化，故放出的热量小于92.4kJ，A错。
B项温度不变，改变压强，平衡常数不变，B错。
C项由图知，增大压强，平衡向正反应方向移动，H2的转化率提高，C正确。
D项升高温度，逆反应速率、正反应速率都增大，D错。
答案：
C
5．实验室中配制碘水，往往是将I2溶于KI溶液中，这样就可以得到浓度较大的碘水，主要是因为发生了反应：
I2（aq）＋I－I
，上述平衡体系中，I
的物质的量浓度c（I
）与温度T的关系如图所示（曲线上的任何一点都表示平衡状态）。
（1）通过分析上图，该反应的正反应为________反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）在T1、D状态时，v（正）________v（逆）（填“>”、“<”或“＝”）。
若在T1时某状态c（I－）/c（I
）＝
________平衡状态（填“是”、“不是”或“不一定是”）。
（3）写出该平衡常数的表达式K＝________。
若升高温度，K值将________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同）；若向溶液中加入少量的溴水，K值将________。
解析：
（1）由题意及图像知，I2（aq）＋I－I
，升高温度，c（I
）减小，平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应。
（2）在T1、D点时，要达到平衡状态A点，T1不变，c（I
）增大，反应向右进行，故v（正）>v（逆）。
K＝
，而
＝
时，不知c（I2）的大小，故无法确定是否达平衡状态。
（3）K＝
，升高温度，平衡逆移，故K值减小；若加入少量的溴水，改变了物质的浓度，但K值不变。
答案：
（1）放热
（2）> 不一定是
（3）
减小 不变
一、选择题
1．（2012·天津期末）放热反应CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）在温度t1时达到平衡，c1（CO）＝c1（H2O）＝1.0mol·L－1，其平衡常数为K1。
其他条件不变升高反应体系的温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为c2（CO）和c2（H2O），平衡常数为K2，则（ ）
A．若增大CO浓度，K2和K1都增大
B．K2＞K1
C．c2（CO）＝c2（H2O）
D．c1（CO）＞c2（CO）
解析：
升高温度平衡逆向进行，平衡常数变小，达到新平衡时c2（CO）和c2（H2O）均变大，二者浓度仍相等；若只改变反应物的浓度，平衡常数不变。
答案：
C
2．（2013·唐山模拟）下列关于平衡常数K的说法中，正确的是（ ）
A．在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值
B．改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K
C．平衡常数K只与温度有关，与反应浓度、压强无关
D．从平衡常数K的大小不能推断一个反应进行的程度
解析：
平衡常数越大说明反应进行的程度越大，但平衡常数只是在一定条件反应达到平衡时才是一个定值，温度改变，平衡一定，平衡常数改变，即平衡常数K只与温度有关，与反应浓度、压强无关。
答案：
C
3．（2013·沈阳模拟）相同温度下，体积均为0.25L的两个恒容器密闭容器中发生可逆反应：
X2（g）＋3Y2（g）2XY3（g） ΔH＝－92.6kJ·mol－1
实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示：
容器
编号
起始时各物质物质的量/mol
达平衡时体系
能量的变化
X2
Y2
XY3
①
1
3
0
放热23.15kJ
②
0.6
1.8
0.8
Q（Q>0）
下列叙述不正确的是（ ）
A．容器①、②中反应的平衡常数相等
B．容器②中反应达到平衡时放出的热量Q为23.15kJ
C．达平衡时，两个容器中XY3的物质的量浓度均为2mol·L－1
D．若容器①体积为0.20L，则达平衡时放出的热量大于23.15kJ
解析：
平衡常数只与温度有关，因此在相同温度下，容器①、②中反应的平衡常数一定相等；由热化学方程式可知容器①中平衡时生成0.5molXY3，由此可知容器②中为达到平衡，反应逆向进行，消耗0.3molXY3，需要吸热；容器①、②达到平衡时为等效平衡，容器中c（XY3）＝0.5mol/0.25L＝2mol·L－1；若容器①体积为0.20L，相当于将原0.25L容器压缩，平衡正向移动，故平衡时放出的热量大于23.15kJ。
答案：
B
4．在一定温度时，取4molA在2L的密闭容器中分解的反应式为：
A（g）2B（g）＋C（g），反应达到平衡时，测得已有50%的A分解成B和C。
则此温度时，该反应的平衡常数值为（ ）
A．4B．3
C．2D．1
答案：
A
5．有反应：
A（g）＋2B（g）C（g），在密闭容器中充入A、B、C三种气体，至建立化学平衡后，在温度不改变的前提下将体积缩小2/3，则该反应此时的平衡常数为原平衡的（ ）
A．3倍B．2倍
C．9倍D．不变
解析：
化学平衡常数K只与温度有关，与反应物、生成物浓度的大小无关。
答案：
D
6．（2013·沈阳模拟）已知：
2CH3OH（g）CH3OCH3（g）＋H2O（g） ΔH＝－25kJ/mol，某温度下的平衡常数为400，此温度下，在1L的密闭容器中加人CH3OH，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下：
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
c/（mol·L－1）
0.8
1.24
1.24
下列说法正确的是（ ）
A．平衡后升高温度，平衡常数>400
B．平衡时，c（CH3OCH3）＝1.6mol/L
C．平衡时，反应混合物的总能量减少20kJ
D．平衡时，再加入与起始等量的CH3OH，达新平衡后CH3OH转化率增大
解析：
正反应为放热反应，平衡后升温反应逆向进行，平衡常数减小，A项错；由题中数据可知起始加入CH3OH的量为3.28mol，设此温度下，平衡时生成CH3OCH3的物质的量为xmol，结合容器体积，利用平衡常数可得：
x2/（3.24－2x）2＝400，解得x＝1.6mol，即平衡时c（CH3OCH3）＝1.6mol/1L＝1.6mol·L－1；平衡时，反应混合物的总能量减少25kJ×1.6＝40kJ；平衡时，再加入与起始等量的CH3OH，达新平衡后CH3OH转化率不变。
答案：
B
7．（2011·安徽理综）电镀废液中Cr2O
可通过下列反应转化成铬黄（PbCrO4）：
Cr2O
（aq）＋2Pb2＋（aq）＋H2O（l）2PbCrO4（s）＋2H＋（aq） ΔH<0
该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是（ ）
解析：
该反应的正反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，A正确；pH增大，H＋浓度减小，平衡正向移动，Cr2O
的转化率升高，B错误；温度升高，正反应速率增大，C错误；增大Pb2＋的物质的量浓度，平衡正向移动，Cr2O
的物质的量减小，D错误。
答案：
A
二、非选择题
8．（2011·海南化学）氯气在298K、100kPa时，在1L水中可溶解0.09mol，实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。
请回答下列问题：
（1）该反应的离子方程式为________________________________________________________________________；
（2）估算该反应的平衡常数________（列式计算）；
（3）在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，平衡将向________移动；
（4）如果增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度将________（填“增大”“减小”或“不变”），平衡将向________移动。
解析：
（1）Cl2溶于水时与水反应，生成HClO和HCl，反应的离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。
（2）按1L水中溶解0.09molCl2进行计算，有0.09mol×
＝0.03molCl2参加反应：
Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO
开始（mol）0.0900
转化（mol）0.030.030.03
平衡（mol）0.060.030.03
则平衡常数K＝
＝
＝0.015。
（3）加入少量NaOH固体，OH－与H＋反应生成H2O，OH－与HClO反应生成ClO－和H2O，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动。
（4）增大Cl2的压强，Cl2在水中的溶解度增大，溶液中c（Cl2）增大，平衡向正反应方向移动。
答案：
（1）Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO
（2）K＝
＝
＝0.015
（3）正反应方向
（4）增大 正反应方向
9．乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇
2CO2（g）＋6H2（g）
CH3CH2OH（g）＋3H2O（g） 25℃时，K＝2.95×1011
在一定压强下，测得反应的实验数据如下表。
温度
CO2转化率
n（H2）/n（CO2）
500
600
700
800
1.5
45
33
20
12
2
60
43
28
15
3
83
62
37
22
试回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式为：
K＝________。
（2）若反应物起始的物质的量相同，下列关系图错误的是________（填序号）。
（3）温度升高，平衡常数K值________（填“增大”、“减小”、或“不变”）；提高氢碳比[n（H2）/n（CO2）]，平衡常数K值________（填“增大”、“减小”、或“不变”）；对生成乙醇________（填“有利”或“不利”）。
（4）在下图的坐标系中作图说明压强变化对反应的化学平衡的影响。
你做的图中横坐标的含义是________，纵坐标含义是________。
解析：
（1）由化学平衡常数的定义可依据反应直接写出反应的平衡常数K＝
。
（2）由表中数据可知正反应为放热反应，故结合反应特点（正向气体体积减小）可知升温反应逆向进行导致乙醇含量降低，故c错；增大压强平衡向正反应反应移动，乙醇的含量增加，故b错。
（3）由
（2）分析知，升高温度，平衡向逆反应方向移动，K值减小；因K只与温度有关，故提高氢碳比对K值无影响；但由表中数据：
在同温下，提高氢碳比CO2的转化率升高，可见对生成乙醇有利。
（4）反应是正向气体体积减小的反应，随着压强的增大，反应正向进行，反应物转化率增大、反应物含量减小；生成物含量增大，故可以以压强为横坐标，纵坐标用有关物质的含量等来作图。
答案：
（1）
（2）b c （3）减小 不变 有利 （4）压强、CO2（或H2）的百分含量（图Ⅰ） 或：
压强、乙醇的质量分数（图Ⅱ）（合理即可）
10．（思维拓展题）低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。
煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。
已知：
CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g）的平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃
400
500
850
平衡常数
9.94
9
1
请回答下列问题：
（1）上述正反应方向是________反应（填“放热”或“吸热”）。
（2）850℃时在体积为10L反应器中，通入一定量的CO和H2O（g）发生上述反应，CO和H2O（g）浓度变化如下图，则0～4min的平均反应速率v（CO）＝________mol/（L·min）。
t1℃时物质浓度（mol/L）的变化
时间（min）
CO
H2O
CO2
H2
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
c1
c2
c3
c3
4
c1
c2
c3
c3
5
0.116
0.216
0.084
6
0.096
0.266
0.104
（3）t1℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。
①表中3min～4min之间反应处于________状态；c1数值________0.08mol/L（填“大于”、“小于”或“等于”）。
②反应在4min～5min，平衡向逆方向移动，可能的原因是________（单选），表中5min～6min之间数值发生变化，可能的原因是________（单选）。
A．增加水蒸气浓度 B．降低温度
C．使用催化剂D．增加氢气浓度
（4）若在500℃时进行，若CO、H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的最大转化率为________。
解析：
（1）升温，K值减小，平衡左移，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应。
（2）v（CO）＝
＝0.03mol/（L·min）。
（3）①反应处于3～4min之间时，CO、H2O（g）、CO2、H2的浓度保持不变，反应处于平衡状态。
由850℃时物质浓度的变化图可知，反应处于平衡状态时，c（CO）＝0.08mol/L，当温度高于850℃时，CO的物质的量浓度c1>0.08mol/L。
②4～5min时，升温或增加H2的浓度可使平衡左移；5～6min时，CO的浓度减小，但c（H2O）增大，可采用增加水蒸气浓度的方法。
（4）500℃时，
CO（g） ＋ H2O（g）CO2（g）＋H2（g）
起始：
0.02mol/L0.02mol/L00
变化：
xxxx
平衡：
（0.02－x）（0.02－x）xx
K＝
＝
＝9
解得x＝0.015
CO的转化率为：
×100%＝75%。
答案：
（1）放热
（2）0.03
（3）①平衡 大于 ②D A
（4）75%
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