7．某恒温密闭容器中发生可逆反应Z（？
）＋W（？
）X（g）＋Y（？
） ΔH，在t1时刻反应达到平衡，在t2时刻缩小容器体积，t3时刻再次达到平衡状态后未再改变条件。
下列有关说法中不正确的有（ ）
A．Z和W在该条件下一定不是气态
B．t1～t2时间段与t3时刻后，两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不可能相等
C．若在该温度下此反应的平衡常数表达式为K＝c（X），则t1～t2时间段与t3时刻后X的浓度相等
D．若该反应只在高于某温度T0时能自发进行，则该反应的平衡常数K随温度升高而增大
答案 B
解析 t2时刻缩小容器体积，v正不变，则Z和W一定不是气态，A对；若Y不是气态，则体系中气体的平均摩尔质量不变，B错；根据K＝c（X），则体系中只有X为气态，由于温度不变，K值不变，则c（X）不变，C对；由于该反应的ΔS>0，根据该反应只在温度高于T0时能自发进行，则ΔH>0（若ΔH<0，则反应在任何温度下都能自发进行），因此温度升高，平衡向正反应方向移动，平衡常数K增大，D对。
8．[2017·江苏南通高三调研]一定温度下，在三个体积均为0.5L的恒容密闭容器中发生反应：
CO（g）＋Cl2（g）COCl2（g），其中容器Ⅰ中5min时达到平衡。
下列说法中正确的是（ ）
A．容器Ⅰ中前5min的平均反应速率：
v（CO）＝0.16mol·L－1·min－1
B．该反应为吸热反应
C．容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55mol
D．若起始时向容器Ⅰ中加入0.8molCO、0.8molCl2，达到平衡时CO的转化率大于80%
答案 C
解析 A项，v（CO）＝v（COCl2）＝
＝0.32mol·L－1·min－1，错误；B项，容器Ⅲ中COCl2折算成CO和Cl2时，与容器Ⅰ中投料相同，平衡时，高温下对应的COCl2的量小，即升温反应逆向移动，所以正反应为放热反应，错误；C项，Ⅰ、Ⅱ中，温度相等，所以K相等，Ⅰ中K＝
＝
＝10，Ⅱ中K＝
＝10，解得a＝0.55mol，正确；D项，容器Ⅰ中，CO的转化率为80%，选项中加入的CO和Cl2比容器Ⅰ中的少，相当于减小压强，平衡逆向移动，所以CO的转化率小于80%，错误。
9．合成氨反应为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）。
图1表示在一定的温度下此反应过程中的能量的变化。
图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。
图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
下列说法正确的是（ ）
A．该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E和ΔH都减小
B．图2中0～10min内该反应的平均速率v（H2）＝0.045mol·L－1·min－1，从11min起其他条件不变，压缩容器的体积为1L，则n（N2）的变化曲线为d
C．图3中a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是b点
D．图3中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则：
T1>T2，K1>K2
答案 B
解析 加入催化剂，活化能E减小，但反应热ΔH不变，A错；图2中0～10min时，v（H2）＝3v（N2）＝3×
＝0.045mol·L－1·min－1，压缩体积，压强增大，平衡正向移动，n（N2）逐渐减小，即为d曲线，B正确；图3中c点起始时加入的H2最多，N2的转化率最高，C错；因合成氨正反应是放热反应，升高温度，平衡左移，图3中当n（H2）相同时，T1温度下达到平衡时NH3%高于T2温度下达到平衡时NH3%，所以T1K2，D错。
二、非选择题（共37分）
10．[2016·辽宁五校联考]（12分）已知
Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g） K1①
Fe（s）＋H2O（g）FeO（s）＋H2（g） K2②
H2（g）＋CO2（g）H2O（g）＋CO（g） K3③
又已知不同温度下，K1、K2值如下：
温度/℃
K1
K2
500
1.00
3.15
700
1.47
2.26
900
2.40
1.60
（1）若500℃时进行反应①，CO2起始浓度为2mol·L－1,2分钟后建立平衡，则CO2转化率为________，用CO表示的速率为______________________。
（2）900℃进行反应③，其平衡常数K3为________（求具体数值），焓变ΔH________0（填“>”“＝”或“<”），若已知该反应仅在高温时正反应自发，则ΔS________0（填“>”“＝”或“<”）。
（3）下列图象符合反应②的是________（填序号）（图中v是速率，φ为混合物中H2的体积百分含量）。
答案
（1）50% 0.5mol·L－1·min－1
（2）1.50 > > （3）BCD
解析
（1）设CO2的转化率为x，则
Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g）
起始浓度（mol·L－1）20
转化浓度（mol·L－1）2x2x
平衡浓度（mol·L－1）2－2x2x
K＝
＝1，则x＝0.5＝50%，
v（CO）＝1mol·L－1/2min＝0.5mol·L－1·min－1。
（2）反应③＝反应①－反应②，则反应③的化学平衡常数表达式为：
K3＝
＝
＝
＝1.50
根据表中数值可知温度升高K1增大，K2减小，所以K3增大，则ΔH>0，据ΔH－TΔS知，吸热的熵增反应在高温下能自发进行。
（3）升高温度K2减小，说明升温平衡逆向移动，反应②是放热反应。
升温平衡逆向移动，v逆大于v正，H2的体积分数减小，A错，B正确；温度越高，反应速率越快，则T2>T1，C正确；铁为固体，其含量不影响平衡转化率和反应速率，D正确。
11．[2017·甘肃省诊断测试]（12分）二氧化碳是一种宝贵的碳氧资源。
以CO2和NH3为原料合成尿素是固定和利用CO2的成功范例。
在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
反应Ⅰ：
2NH3（g）＋CO2（g）NH2COONH4（s）
ΔH1＝akJ·mol－1
反应Ⅱ：
NH2COONH4（s）CO（NH2）2（s）＋H2O（g）
ΔH2＝＋72.49kJ·mol－1
总反应：
2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（s）＋H2O（g）
ΔH3＝－86.98kJ·mol－1
请回答下列问题：
（1）反应Ⅰ的ΔH1＝________kJ·mol－1（用具体数据表示）。
（2）反应Ⅱ的ΔS______（填“>”或“<”）0，一般在________（填“高温”或“低温”）情况下有利于该反应的进行。
（3）一定温度下在体积为VL的容器中进行反应Ⅰ，下列能说明反应达到平衡状态的是______（填字母序号）。
A．混合气体的平均相对分子质量不再变化
B．容器内气体总压强不再变化
C．2v正（NH3）＝v逆（CO2）
D．容器内混合气体的密度不再变化
（4）25℃时，将体积比为2∶1的NH3和CO2混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生反应Ⅰ并达到平衡。
测得平衡时混合气体的总浓度为4.8×10－3mol·L－1。
则此温度下，反应Ⅰ的平衡常数为________。
答案
（1）－159.47
（2）> 高温 （3）BD
（4）6.1×107
解析
（1）由盖斯定律知，总反应－反应Ⅱ，得到
2NH3（g）＋CO2（g）NH2COONH4（s）
ΔH1＝a＝－159.47kJ·mol－1。
（2）反应Ⅱ反应前后气体体积增大，ΔS>0，分析焓变可知是吸热反应，ΔH>0，所以依据反应自发进行的判断依据ΔH－TΔS<0，反应自发进行需要在高温下。
（3）A项，在反应过程中混合气体的平均相对分子质量是定值等于
，错误；B项，反应前后气体的物质的量发生变化，所以压强不变可以作为平衡的标志，正确；C项，氨气的消耗速率与二氧化碳的生成速率之比为2∶1时，即v正（NH3）＝2v逆（CO2），才能说明该反应达到化学平衡状态，错误；D项，反应前后混合气体的质量发生改变，根据ρ＝
，可知密度不变可以作为平衡的标志，正确。
（4）NH3与CO2投入量之比等于反应系数之比，则平衡时c（NH3）∶c（CO2）＝2∶1，即平衡时c（NH3）＝3.2×10－3mol/L，c（CO2）＝1.6×10－3mol/L，平衡常数＝
＝6.1×107。
12．[2017·贵州贵阳高三期末]（13分）氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。
（1）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应N2＋3H22NH3。
该可逆反应达到平衡的标志是________。
A．3v正（H2）＝2v逆（NH3）
B．单位时间生成mmolN2的同时生成3mmolH2
C．容器内的总压强不再随时间而变化
D．混合气体的密度不再随时间变化
（2）工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。
某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为2L的恒容密闭容器中，测得如下表所示数据。
时间/min
CH4（mol）
H2O（mol）
CO（mol）
H2（mol）
0
0.40
1.00
0
0
5
a
0.80
c
0.60
7
0.20
b
0.20
d
10
0.21
0.81
0.19
0.64
请回答下列问题：
①该温度下，上述反应的平衡常数K＝________；
②反应在7～10min内，CO的物质的量减少的原因可能是________（填字母）。
A．减少CH4的物质的量 B．降低温度
C．升高温度 D．充入H2
③若保持相同的温度，向2L的恒容密闭容器中同时充入0.2molCH4、0.6molH2O、amolCO和0.5molH2，当a＝0.2时，上述反应向________（填“正反应”或“逆反应”）方向进行。
若要使上述反应开始时向逆反应方向进行，则a的取值范围为________。
答案
（1）C
（2）①0.0675 ②D ③正反应 a>0.26
解析
（1）A项，3v正（H2）＝2v逆（NH3），化学反应速率之比与化学计量数之比不等，故正逆反应速率不等，错误；B项，单位时间生成mmolN2是逆反应，生成3mmolH2也是逆反应，错误；C项，该反应为气体体积缩小的反应，反应过程中气体的物质的量发生变化，容器内压强也发生变化，容器内压强不再随时间而变化，说明各组分的浓度不再变化，正逆反应速率相等，达到了平衡状态，正确；D项，密度ρ＝
，总质量不变，容器体积不变，故混合气体的密度不再随时间变化不能作为判断反应是否达到化学平衡状态的依据，错误。
（2）① CH4（g）＋H2OCO（g）＋3H2（g）
起始（mol/L）0.200.5000
反应（mol/L）0.100.100.100.30
平衡（mol/L）0.100.400.100.30
该反应的平衡常数K＝
＝0.0675；
②反应在7～10min之间，CO的物质的量减少，CH4、H2O和H2物质的量增加，应为加入氢气使平衡逆向移动，故答案为D。
③当a＝0.2时，Qc＝
＝0.052>0.0675，故a>0.26。
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