解析：选C A项，由图1知，X、Y为反应物，Z为生成物，且该反应为可逆反应，Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝0.6∶0.2∶0.4＝3∶1∶2，所以反应的化学方程式为3X(g)＋Y(g)
1
－1
0.6 mol－
2Z(g)，错误；B项，反应进行的前3 min内，v(X)＝＝0.1 mol·L
2 L×3 min
·min，错误；C项，由图2知，T2＞T1温度升高时Z的百分含量降低，说明平衡向逆反
应方向移动，平衡常数减小，正确；D项，图3与图1比较，图3到达平衡所用的时间
短，说明反应速率增大，但平衡状态没有发生改变，应是加入催化剂所致，错误。10．(2017·临沂模拟)工业上有一种方法有效地开发利用CO2，是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，进行如下实验，在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)
－1
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0
kJ·mol。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)＝________mol·L·min。
(2)氢气的转化率＝________。
(3)求此温度下该反应的平衡常数K＝________。
(4)下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是________。
A．将H2O(g)从体系中分离出去 B．充入He(g)，使体系压强增大
C．升高温度
D．再充入1 mol CO2和3 mol H2
(5)当反应达到平衡时，CO2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量CO2，待反应再一次达到平衡后，CO2的物质的量浓度为c2，则c1______c2(填“＞”“＜”或
“＝”)。
解析： (1)利用三段式法列式计算 CO2(g)＋3H2(g)
－1
－1
－1
CH3OH(g)＋H2O(g)
起始(mol·L) 1 3 0 0
变化(mol·L) 0.75 2.25 0.75 0.75 平衡(mol·L) 0.25 0.75 0.75 0.75
－1－1
v(CO2)＝
0.75 mol·L－12.25－1－1
＝0.075 mol·L·min。(2)氢气的转化率＝×100%＝
10 min3
cCH3OHcH2OcCO2c3H2
＝
0.75×0.75
＝5.33。(4)要使n(CH3OH)/n(CO2)增大，
0.25×0.753
75%。(3)K＝
5 / 8
应使平衡向正反应方向移动。A项，将H2O(g)从体系中分离，平衡向正反应方向移动，正确；B项，充入He(g)，使体系压强增大，但平衡不移动，n(CH3OH)/n(CO2)不变，错误；C项，因正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，则n(CH3OH)/n(CO2)减小，错误；D项，再充入1 mol CO2和3 mol H2，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，则
n(CH3OH)/n(CO2)增大，正确 。(5)向容器中再加入一定量CO2，c(CO2)增大，平衡向右移
动，故c1＜c2 。
答案：(1)0.075 (2)75% (3)5.33 (4)AD (5)＜
11.硫及其化合物对人类的生产和生活有着重要的作用。(1)2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) ΔH＝－198 kJ·mol
－1
是制
备硫酸的重要反应。在容积为V L的密闭容器中起始充入2 mol SO2和1 mol O2，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。与实验a相比，实验b改变的条件是________，判
断
的
依
据
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)二氧化硫在一定条件下还可以发生如下反应：
SO2(g)＋NO2(g)
SO3(g)＋NO(g) ΔH＝－42 kJ·mol。
－1
在1 L恒容密闭容器中充入SO2(g)和NO2(g)，所得实验数据如下：
实验编号 甲 乙 丙 温度 T1 T2 T2 起始时物质的量/mol n(SO2) 0.80 0.20 0.20 n(NO2) 0.20 0.80 0.30 平衡时物质的量/mol n(NO) 0.18 0.16 a①实验甲中，若2 min时测得放出的热量是4.2 kJ，则0～2 min时间内，用SO2(g) 表示的平均反应速率v(SO2)＝____________________。 ②实验丙中，达到平衡时，NO2的转化率为________。
③由表中数据可推知，T1________T2(填“>”“<”或“＝”)，判断的理由是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。解析：(1)与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)①实验甲中，若2 min时测得放出的热量是4.2 kJ，则消耗SO2 0.1 mol,0～2
0.1 mol－1－1
min时间内，v(SO2)＝＝0.05 mol·L·min。
1 L×2 min
6 / 8
②实验乙中，
SO2(g)＋NO2(g)
－1
SO3(g)＋NO(g)
起始(mol·L) 0.2 0.8 0 0
变化(mol·L) 0.16 0.16 0.16 0.16 平衡(mol·L) 0.04 0.64 0.16 0.16
平衡常数K＝0.16/0.64×0.04＝1，由于丙的温度与乙相同，因此丙实验达平衡时，
平衡常数也是1，设转化的NO2的浓度为a SO2(g)＋NO2(g)
－1
2
－1－1
SO3(g)＋NO(g)
起始(mol·L) 0.2 0.3 0 0
变化(mol·L) a a a a 平衡(mol·L) 0.2－a 0.3－a a a K＝a/(0.2－a)(0.3－a)＝1，a＝0.12，NO2的转化率为0.12/0.30＝40%。
③实验甲中，
SO2(g)＋NO2(g)
－1
2
－1
－1
SO3(g)＋NO(g)
起始(mol·L) 0.8 0.2 0 0
变化(mol·L) 0.18 0.18 0.18 0.18 平衡(mol·L) 0.62 0.02 0.18 0.18
0.18×0.18 K＝＝2.613＞1，而该反应的正向是放热反应，故T1 0.62×0.02 答案：(1)升高温度 实验b与a相比，压强增大，反应速率快(其他合理答案也可) (2)①0.05 mol·L·min ②40% ③< －1 －1 －1－1 T1时，该反应的平衡常数K1＝2.613，T2时，该反应的平衡常数K2＝1，该反应正反应 为放热反应，所以T1 12．甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用 下合成甲醇，发生的主要反应如下： ①CO(g)＋2H2(g) ②CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g) ΔH1 CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2＝－58 kJ·mol －1 ③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) －1 ΔH3＝＋41 kJ·mol 回答下列问题： (1)CO2的电子式是________________________________________________________。(2)ΔH1＝______kJ·mol －1 ，①反应正向的熵变ΔS______0(填“＞”“＜”或 “＝”)。 7 / 8 (3)在容积为2 L的密闭容器中，充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反应)，在其他条件不变时，温度T1、T2对反应的影响图像如图，下列说法正确的是______(填序号)。 ①温度为T1时，从反应到平衡，生成甲醇的平均速率为 v(CH3OH)＝nA/tA mol·L－1·min－1 ②当v(CH3OH) ＝v(H2O)时，说明反应达到平衡 ③混合气体的平均相对分子质量A点大于B点 ④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时n(H2)与n(CH3OH)比值增大 (4)在T1温度时，将2 mol CO2和6 mol H2充入2 L密闭容器中，充分反应(上述②反应)达到平衡后，若CO2转化率为50%，则容器内的压强与起始压强之比为________；T1温度，反应CH3OH(g)＋H2O(g) 解析： (1)CO2的电子式为 CO2(g)＋3H2(g)的平衡常数数值为________。 －1 (2)由已知根据盖斯定律，得②－③＝①，故ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－99 kJ·mol，反应①中气体的物质的量减小，属于熵减小的反应。 (3)①温度为T1时，从反应到平衡，生成甲醇的平均速率v(CH3OH)＝ －1 －1 nA ＝nA/2tA Vt mol·L·min，错误；②v(CH3OH)＝v(H2O)，没有反映出反应方向，不能说明反应达到平衡，错误；③该反应属于气体物质的量减少的反应，甲醇的物质的量越多，混合气体的物质的量越少，混合气体的平均相对分子质量越大，混合气体的平均相对分子质量A点大于B点，正确；④处于A点的反应体系从T1变到T2，平衡向逆反应方向移动，达到平衡时 n(H2)与n(CH3OH)比值增大，正确。 (4)CO2的转化率为50%，转化的二氧化碳为1 mol，则 CO2 (g)＋3H2(g)起始(mol) 2 6 0 0 变化(mol) 1 3 1 1 平衡(mol) 1 3 1 1 相同条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，容器内的压强与起始压强之比为＝1＋3＋1＋13cCH3OHcH2O ＝，平衡常数＝ 2＋64cCO2c3H2H2O(g) CO2(g)＋3H2(g)的平衡常数与CO2＋3H2 CO2(g)＋3H2(g)的平衡常数为 ＝ 0.5×0.54 ＝，CH3OH(g)＋ 0.5×1.5327 CH3OH(g)＋H2O(g) CH3OH＋H2O的平衡常数互为倒数，因27 ＝6.75。 4 此CH3OH(g)＋H2O(g) 答案：(1) (2)－99 ＜ (3)③④ (4)3∶4 6.75或27/4 8 / 8