E（g）＋F（s）2G（g）
起始浓度/（mol·L－1） x 0
转化浓度/（mol·L－1） y 2y
平衡浓度/（mol·L－1） x－y 2y
×100%＝75.0%，y＝
x，
则E的转化率为60%，②正确。
4．（双选）（2013·上海化学）某恒温密闭容器中，可逆反应A（s）B＋C（g）－Q达到平衡。
缩小容器体积，重新达到平衡时，C（g）的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。
以下分析正确的是（ ）
A．产物B的状态只能为固态或液态
B．平衡时，单位时间内n（A）消耗∶n（C）消耗＝1∶1
C．保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动
D．若开始时向容器中加入1molB和1molC，达到平衡时放出热量Q
答案：
BC 解析：
缩小容器体积相当于加压，C（g）的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等，所以加压平衡逆向移动，即逆反应为气体分子数减小的反应，因为反应物只有固体，所以B的状态不能确定，A选项错误，C选项正确；B选项，分别表示正反应速率、逆反应速率，且正、逆反应速率相等，正确；Q是生成1molB和1molC吸收的热量，此反应是可逆反应，不能进行到底，所以D选项错误。
5．（2014·大纲全国，节选）化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。
回答下列问题：
反应AX3（g）＋X2（g）AX5（g）在容积为10L的密闭容器中进行。
起始时AX3和X2均为0.2mol。
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。
①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率v（AX5）＝________________。
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v（AX5）由大到小的次序为____________（填实验序号）；与实验a相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是：
b________________、c________________。
③用p0表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，α表示AX3的平衡转化率，则α的表达式为________；实验a和c的平衡转化率：
αa为________、αc为________。
答案：
①v（AX5）＝
＝1.7×10－4mol·L－1·min－1
解：
开始时n0＝0.4mol，总压强为160kPa，平衡时总压强为120kPa，则n为
＝
，n＝0.40mol×
＝0.30mol，
AX3（g）＋X2（g）AX5（g）
起始时n0/mol:
0.200.20 0
平衡时n/mol:
0.20－x0.20－x x
（0.20－x）＋（0.20－x）＋x＝0.30
x＝0.10
v（AX5）＝
＝1.7×10－4mol·L－1·min－1
②bca 加入催化剂。
反应速率加快，但平衡没有改变 温度升高。
反应速率加快，但平衡向逆反应方向移动（或反应容器的容积和起始物质的量未改变，但起始总压强增大）
③α＝2
50% 40%
解析：
②由图像可以看出3组实验达到平衡时a所用时间最长，b所用时间最短，故其反应速率由大到小的顺序为bca。
③开始时n0＝0.40mol，总压强为p0，平衡时总压强为p，则n为：
＝
，n＝0.40mol×
，
AX3（g）＋X2（g）AX5（g）
起始时n0/mol:
0.200.20 0
平衡时n/mol:
0.20－x0.20－x x
[（0.20－x）＋（0.20－x）＋x]mol＝n＝0.40mol×
，则
x＝0.40－0.40×
，则α＝
＝2
，代入数据可分别计算出αa＝50%，αc＝40%。
6．（2014·新课标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）如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nH2O∶nC2H4＝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，nH2O∶nC2H4＝0.6∶1，乙烯的转化率为5%，若要进一步提高乙烯转化率，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________、________。
答案：
（1）C2H4＋H2SO4===C2H5OSO3H、C2H5OSO3H＋H2O===C2H5OH＋H2SO4
（2）－45.5 污染小、腐蚀性小等
（3）①
＝
＝
＝0.07（MPa）－1
②p1③将产物乙醇液化移去 增加nH2O∶nC2H4比
解析：
（1）由题给信息可写出：
C2H4＋H2SO4===C2H5OSO3H、C2H5OSO3H＋H2O===C2H5OH＋H2SO4。
（2）将已知的三个热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，用①－②－③即得所求的热化学方程式，由此可得到ΔH＝－45.5kJ·mol－1。
气相直接水合法生产乙醇时没有使用强腐蚀性、强酸性的浓硫酸，故与间接水合法相比，具有污染小、腐蚀性小等优点。
（3）①A点时，乙烯的平衡转化率为20%，设开始时乙烯、水的物质的量均为n，平衡时总压为p（由图像知p＝7.85MPa），平衡时乙醇的物质的量为20%n，乙烯、水的物质的量均为80%n，混合气体的物质的量共为2n－20%n，则平衡时乙醇的分压为
，乙烯、水的分压均为
，Kp＝
，代入有关数据后可求得Kp＝0.07（MPa）－1。
②该反应是一个气体分子数减小的反应，相同温度下，增大压强平衡向右移动，乙烯的转化率增大，对照题图可以得出p1③及时将产物乙醇分离出来、提高原料气中水的含量等，可提高乙烯的转化率。
7．（2014·天津高考）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＝－92.4kJ·mol－1
一种工业合成氨的简易流程图如下：
（1）天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。
一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）步骤Ⅱ中制氢气原理如下：
①CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）
ΔH＝＋206.4kJ·mol－1
②CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）
ΔH＝－41.2kJ·mol－1
对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是________。
a．升高温度b．增大水蒸气浓度
c．加入催化剂d．降低压强
利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。
若1molCO和H2的混合气体（CO的体积分数为20%）与H2O反应，得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为________。
（3）图1表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。
根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：
________。
（4）依据温度对合成氨反应的影响，在图2坐标中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。
（5）上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是（填序号）________。
简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：
（1）2NH4HS＋O2
2NH3·H2O＋2S↓
（2）a 90%
（3）14.5%
（4）如图
（5）Ⅳ 对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用
解析：
（1）由题意可知空气中的O2将－2价硫氧化为硫单质，同时生成NH3·H2O，根据得失电子守恒将方程式配平即可。
（2）反应①为气体物质的量增大的吸热反应，降低压强使平衡右移，但反应速率减小，d错；催化剂不能改变反应限度，即不能改变H2百分含量，c错；增大水蒸气浓度虽可使反应速率增大且使平衡右移，但平衡体系中H2的百分含量却减小，b错；升高温度可使反应速率增大，且平衡右移，H2百分含量增大，a对。
CO与H2O（g）的反应中，反应体系的气体物质的量不变，而1molCO与H2的混合气体参加反应生成1.18molCO、CO2和H2的混合气，说明有0.18molH2O（g）参加反应，则参加反应的CO也为0.18mol，则其转化率为
×100%＝90%。
（3）由图1可以看出，当N2与H2物质的量之比为1∶3时，NH3的平衡体积分数最大，为42%。
设平衡时转化的N2的物质的量为x，由三段式：
N2 ＋ 3H2 2NH3
n（起始）（mol）:
1 3 0
n（转化）（mol）:
x 3x 2x
n（平衡）（mol）:
1－x 3－3x 2x
×100%＝42%，解得x≈0.59，则该反应达到平衡时N2的体积分数为
×100%≈14.5%。
（4）作图时要注意开始时NH3物质的量不断增多，是因为反应正向进行（反应未达到平衡），当反应达到平衡后，此时再升高温度，平衡逆向移动，NH3的物质的量减小。
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