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备战高考化学知识点过关培优 易错 难题训练∶化学反应速率与程度附答案

一、化学反应速率与程度练习题（含详细答案解析）
1．某试验小组为确定过氧化氢分解最佳催化条件，用如图试验装置进行试验，反应物用量和反应停止时间数据如下：

分析表中数据回答问题：
MnO2
时间
H2O2

0.1g
0.3g
0.8g
10mL1.5%
223s
67s
56s
10mL3.0%
308s
109s
98s
10mL4.5%
395s
149s
116s

（1）相似浓度过氧化氢分解速率伴随二氧化锰用量增长而________。
（2）从试验效果和“绿色化学”角度考虑，双氧水浓度相似时，加入________g二氧化锰为较佳选择。
（3）该小组某同学分析上述数据后认为：“当用相似质量二氧化锰时，双氧水浓度越小，所需要时间就越少，亦即其反应速率越快”结论，你认为与否对________，理由是__________________________________。
（4）为加紧过氧化氢分解速率，除了使用MnO2作催化剂和变化过氧化氢质量分数之外，还可以采用加紧反应速率措施有_____。（回答任意两个合理措施）
【答案】加紧 0.3 不对 H2O2浓度扩大二倍(从1.5%→3.0%)，但反应所需时间比其二倍小多 升高温度；粉碎二氧化锰，增大其表面积。
【解析】
【分析】
由题可知，该试验研究浓度和催化剂对反应速率影响，通过表中数据可分析得出浓度和催化剂对反应速率影响规律，由于该试验不是直接测出反应速率，而是测出反应停止时间，要考虑反应物增多对反应时间影响。
【详解】
(1)由表格中数据可知：相似浓度H2O2，加入MnO2越多，反应所用时间越短，即分解速率越快。
(2)用0.1 g催化剂反应速率明显不不小于用0.3 g和0.8 g催化剂反应速率；用0.8 g催化剂和用0.3 g催化剂反应速率及反应时间相差不多，但用0.3 g催化剂节省药物。
(3)从表中数据可知，相似体积30%双氧水中溶质含量是1.5%双氧水中溶质含量二倍，但反应时间却比其反应时间二倍小得多，由反应速率计算公式可得出，此试验条件下双氧水浓度越大分解速率越快，由此得出上述结论不对；
(4)加紧反应速率措施常见有：增长反应物浓度、合适升高温度、增长反应物表面积（接触面积）、使用催化剂等。

2．一定温度下，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质量随时间变化曲线如图所示：

(1)写出该反应化学方程式_________________________。
(2)计算反应开始到10s，用X表达反应速率是___________。
(3)下列论述中能阐明上述反应达到平衡状态是________
a．当X与Y反应速率之比为1：1
b．混合气体中X浓度保持不变
c．X、Y、Z浓度之比为1：1：2
(4)为使该反应反应速率增大，可采用措施是_______。
a．合适减少温度 b．扩大容器体积 c．充入一定量Z
【答案】X+Y2Z 0.0395 mol·L-1·s-1 b c
【解析】
【分析】
由图表可知，随反应进行X、Y物质量减小，Z物质量增大，因此X、Y是反应物，Z是生产物，l0s后X、Y、Z物质量为定值，不为0，即10s达到平衡状态，反应是可逆反应，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=(1.20-0.41)mol：(1.00-0.21)mol：1.58mol=1：1：2，参与反应物质物质量之比等于化学计量数之比，故反应化学方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g)，然后结合v=及平衡特征“等、定”及速率之比等于化学计量数之比来解答。
【详解】
(1)由上述分析可知，该反应化学方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g)；
(2)反应开始到10s，用X表达反应速率是=0.0395mol•(L•s)-1；
(3)a．伴随反应进行，X与Y反应速率之比一直为1:1，则不能判断是平衡状态，故a错误；
b．混合气体中X浓度保持不变，符合平衡特征“定”，为平衡状态，故b对；
c．X、Y、Z浓度之比为1:1:2，与起始量、转化率有关，不能判断是平衡状态，故c错误；
故答案为b；
(4)a．合适减少温度，反应速率减小，故a错误；
b．扩大容器体积，浓度减小，反应速率减小，故b错误；
c．充入一定量Z，浓度增大，反应速率加紧，故c选；
故答案为c。
【点睛】
注意反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，必须是同一物质正逆反应速率相等；反应达到平衡状态时，平衡时多种物质物质量、浓度等不再发生变化，此类试题中容易发生错误状况往往有：平衡时浓度不变，不是表达浓度之间有特定大小关系；正逆反应速率相等，不表达是数值大小相等；对于密度、相对分子质量等与否不变，要详细状况详细分析等。

3．某温度时在2L密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)三种物质量随时间变化曲线如图所示：

(1)由图中所给数据进行分析，该反应化学方程式为__________。
(2)若上述反应中X、Y、Z分别为H2、N2、NH3，某温度下，在容积恒定为2.0L密闭容器中充入2.0mol N2和2.0mol H2，一段时间后反应达平衡状态，试验数据如表所示：
t/s
0
50
150
250
350
n(NH3)
0
0.24
0.36
0.40
0.40

0~50s内平均反应速率v(N2)=_________。
(3)已知：键能指在原则状况下，将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)，B(g)所需能量，用符号E表达，单位为kJ/mol。键能为946kJ/mol，H-H键能为436kJ/mol，N-H键能为391kJ/mol，则生成1mol NH3过程中___(填“吸取”或“放出”)能量为____，反应达到(2)中平衡状态时，对应能量变化数值为____kJ。
(4)为加紧反应速率，可以采用措施是_______
a.减少温度
b.增大压强
c.恒容时充入He气
d.恒压时充入He气
e.及时分离NH3
【答案】3X+Y⇌2Z 1.2×10−3mol/(L·s) 放出 46kJ 18.4 b
【解析】
【分析】
（1）根据曲线变化趋势判断反应物和生成物，根据物质量变化之比等于化学计量数之比书写方程式；
（2）根据=计算；
（3）形成化学键放出能量，断裂化合价吸取能量；
(4)根据影响反应速率原因分析；
【详解】
（1）由图象可以看出，反应中X、Y物质量减小，Z物质量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=0.1mol：0.3mol：0.2mol=1：3：2，则反应化学方程式为3X+Y⇌2Z；
（2）0～50s内，NH3物质量变化为0.24mol，根据方程式可知，N2物质量变化为0.12mol，(Z)==1.2×10−3mol/(L·s)；
（3）断裂1mol吸取946kJ能量，断裂1mol H-H键吸能量436kJ，形成1mo N-H键放出能量391kJ，根据方程式3H2+N2⇌2NH3，生成2mol氨气，断键吸取能量是946kJ+ 436kJ×3=2254 kJ，成键放出能量是391kJ×6=2346 kJ，则生成1mol NH3过程中放出能量为=46kJ；反应达到(2)中平衡状态时生成0.4mol氨气，因此放出能量是46kJ×0.4=18.4kJ；
(4) a.减少温度，反应速率减慢，故不选a；
b.增大压强，体积减小浓度增大，反应速率加紧，故选b；
c.恒容时充入He气，反应物浓度不变，反应速率不变，故不选c；
d.恒压时充入He气，容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减慢，故不选d；
e.及时分离NH3，浓度减小，反应速率减慢，故不选e。
【点睛】
本题考察化学平衡图象分析，根据键能计算反应热，影响化学反应速率原因，注意压强对反应速率影响是通过变化浓度实现，若变化了压强而浓度不变，则反应速率不变。

4．新型材料 AIN 应用前景广泛，对其制备过程研究成为热点。
(1)将物质量均为a mol Al2O3与N2 充入恒温恒容密闭容器中，控制温度发生反应：2Al2O3(s)+2N2(g) 4AlN(s) +3O2(g) △H>0。
①下列可作为反应达到平衡判据是_________(填序号）。
A．固体质量不再变化
B．2v正(N2)=3v逆(O 2)
C．△H 不变
D．容器内气体压强不变
E．N2分子数与 O2 分子数比为 2:3
②在起始压强为p反应体系中，平衡时 N2转化率为α，则上述反应平衡常数 Kp__________(对于气相反应，用某组分 B 平衡压强 p(B)替代物质量浓度c(B)也可表达平衡常数，记作Kp，如p(B) =p总·x(B) ，p总为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B物质量分数）。
③为增进反应进行，实际生产中需加入焦炭，其原因是__
(2)铝粉与 N2 在一定温度下可直接生成 AlN， 加入少许 NH4Cl 固体可增进反应。将等质量A1粉与不一样量 NH4Cl混合均匀后置于充 N2密闭容器中，电火花引燃，产品中 AlN质量分数[ω(AlN)] 随原料中ω(NH4Cl)变化如图1所示，燃烧过程中温度随时间变化如图2所示。则：
①固体混合物中，ω(NH4Cl)最佳选择是__________。
②结合图2解释当ω(NH4Cl)超过一定值后，ω(AlN)明显减少原因__________。

(3)AIN粉末会缓慢发生水解反应，粒径为100 nm AlN 粉末水解时溶液 pH变化如图3 所示。

①AlN 粉末水解化学方程式是______________。
②相似条件下，请在图3中画出粒径为40 nm AlN粉末水解变化曲线____________。
【答案】AD p 消耗O2、提供能量，均能使平衡向右移动 3 % NH4Cl分解吸热导致温度减少，不利于Al 与N2反应 AlN + 4H2O Al(OH)3 + NH3•H2O
【解析】
【分析】
(1) ①根据反应达到平衡后，正逆反应速率，各成分浓度不变及由此衍生其他物理量进行分析；

②平衡时N2转化率为α，由于反应物中只有N2是气体，因此起始压强p即为起始时N2分压列三段式求Kp；
③碳在氧气中燃烧放出热量，焦炭既可以消耗氧气，使生成物浓度减少，又可以提供热量，这两方面作用都可以使平衡右移；
(2)①根据图像分析，当ω(NH4Cl)=3%时，ω(AlN)最大；
②从图2可以看出，反应过程中温度会减少。ω(NH4Cl)=3%时温度比ω(NH4Cl)=1%时温度减少得更多。这是由于NH4Cl分解吸热，当ω(NH4Cl)超过一定值后，NH4Cl分解吸热导致温度减少不利于Al 与N2反应，导致ω(AlN)明显减少；
(3)①AIN粉末会缓慢发生水解反应，生成Al(OH)3和NH3；
②相似条件下，由于粒径为40nmAlN粉末和水接触面积更大，因此其水解速率不小于粒径为100nmAlN粉末水解速率，由于固体不影响平衡，因此最终溶液pH是相似。
【详解】
(1)①A．消耗2mol Al2O3会生成4molAlN，固体质量减少，当固体质量不再变化时，反应达到了平衡状态；
B．当3v正(N2)=2v逆(O2)时，正逆反应速率相等，反应达到了平衡状态，但2v正(N2)=3v逆(O2)表达正逆反应速率不相等，不是平衡状态；
C．△H取决于反应物和生成物总能量相对大小，和与否平衡无关；
D．在恒温恒容条件下，容器内压强和气体物质量成正比。该反应是反应前后气体分子数不相等反应，在平衡建立过程中，气体总物质量一直在变化，只有达到平衡时，气体总物质量才不再不变，即容器内压强才不变，因此当容器内气体压强不变时，反应达到了平衡状态；
E．N2分子数与 O2 分子数之比和起始投料以及转化率有关，当N2分子数与O2分子数比为 2:3时，反应不一定是平衡状态；
故选AD。
②反应2Al2O3(s)+2N2(g) 4AlN(s) +3O2(g)，在起始时加入是等物质量Al2O3与N2，由于反应物中只有N2是气体，因此起始压强p即为起始时N2分压，列三段式求Kp，已知平衡时N2转化率为α，则

Kp==p。
③为增进反应进行，实际生产中需加入焦炭，焦炭和氧气反应，放出热量。焦炭既可以消耗氧气，使生成物浓度减少，又可以提供热量，这两方面作用都可以使平衡右移，从而增进反应进行。
(2)①从图1可以看出，当ω(NH4Cl)=3%时，ω(AlN)最大，因此最佳选择是ω(NH4Cl)=3%。
②从图2可以看出，反应过程中温度会减少。ω(NH4Cl)=3%时温度比ω(NH4Cl)=1%时温度减少得更多。这是由于NH4Cl分解吸热，当ω(NH4Cl)超过一定值后，NH4Cl分解吸热导致温度减少不利于Al 与N2反应，导致ω(AlN)明显减少
(3)①AIN粉末会缓慢发生水解反应，生成Al(OH)3和NH3，AlN 粉末水解化学方程式是AlN + 4H2O Al(OH)3 + NH3•H2O。
②相似条件下，由于粒径为40nmAlN粉末和水接触面积更大，因此其水解速率不小于粒径为100nmAlN粉末水解速率，由于固体不影响平衡，因此最终溶液pH是相似。粒径为40 nm AlN粉末水解变化曲线为。

5．在2 L密闭容器中，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间变化如下表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007

(1)写出该反应平衡常数体现式：K＝________，已知：K(300℃)＞K(350℃)，该反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)下图中表达NO2变化曲线是___，用O2浓度变化表达从0～2 s内该反应平均速率v＝__________。

(3)能阐明该反应已经达到平衡状态是（______）。
a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器内物质密度保持不变
(4)能使该反应反应速率增大，且平衡向正反应方向移动是（______）。
a．及时分离出NO2气体 b．合适升高温度
c．增大O2浓度 d．选择高效催化剂
【答案】c2(NO2)/c2(NO)c(O2) 放热 b 1.5×10－3 mol·L－1·s－1 bc c
【解析】
【分析】
【详解】
(1) 2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)反应平衡常数K=c2(NO2)/[c2(NO)·c(O2)],由于升温平衡向吸热反应方向进行,已知：K(300℃)＞K(350℃)，温度越高平衡常数越小，升温平衡逆向进行，则该正反应为放热反应。故答案为c2(NO2)/c2(NO)c(O2)；放热；
(2)由表中数据可知从3s开始,NO物质量为0.007mol,不再变化,3s时反应达平衡,NO2是产物,随反应进行浓度增大。平衡时NO浓度变化量△c(NO)=(0.02mol−0.007mol)/2L=0.0065mol/L,因此图中表达NO2变化曲线是b；2s内用NO表达平均反应速率v(NO)=△n/V△t=(0.02mol−0.008mol)/(2L2s)=3.0×10−3mol⋅L−1⋅s−1,速率之比等于化学计量数之比,因此v(O2)=1/2v(NO)=1/2×3.0×10−3mol⋅L−1⋅s−1=1.5×10−3mol⋅L−1⋅s−1。故答案为b；1.5×10−3mol⋅L−1⋅s−1；
(3)a.未指明正逆速率,若均表达同一方向反应速率,v(NO2)自始至终为v(O2)2倍，不能阐明达到平衡，故a错误；
b.容器体积不变，随反应进行，反应混合气体总物质量在减小，容器内压强减小，当容器内压强保持不变，阐明反应抵达平衡，故b对；
c.不一样物质表达速率,抵达平衡时,正逆速率之比等于化学计量数之比,V逆(NO):V正(O2)=2:1,即V逆(NO)=2v正(O2)，故c对；
d.混合气体总质量不变，容器容积为定值，因此密度自始至终不变，不能阐明达到平衡，故d错误。
故答案为bc；
(4)a.及时分离除NO2气体平衡向右移动，但反应速率减小，故a错误；
b.合适升高温度，反应速率增大但平衡向逆反应方向移动，故b错误；
c.增大O2浓度反应速率增大，且该反应向正反应方向移动，故c对；
d.选择高效催化剂能增大反应速率，但平衡不移动，故d错误。
故答案为c。

6．现代工业发展导致CO2大量排放，对环境导致影响日益严重，通过各国科技工作者努力，已经开发出许多将CO2回收运用技术，其中催化转化法最具应用价值。回答问题：
（1）在催化转化法回收运用CO2过程中，也许波及如下化学反应：
①CO2(g)+2H2O(1)CH3OH(1)+O2(g) △H=+727kJ·mol-1 △G=+703kJ·mol-1
②CO2(g)+2H2O(1)CH4(g)+2O2(g) △H=+890kJ·mol-1 △G=+818kJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(1)+H2O(1) △H=-131kJ·mol-1 △G=-9.35kJ·mol-1
④CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(1) △H=-253kJ·mol-1 △G=-130kJ·mol-1
从化学平衡角度来看，上述化学反应中反应进行程度最小是____，反应进行程度最大是_____。
（2）反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g) +2H2O(g)称为Sabatier反应，可用于载人航空航天工业。我国化学工作者对该反应催化剂及催化效率进行了深入研究。
①在载人航天器中运用Sabatier反应实现回收CO2再生O2，其反应过程如图所示，这种措施再生O2最大缺陷是需要不停补充_________（填化学式）。

②在1.5 MPa，气体流速为20 mL·min-l时研究温度对催化剂催化性能影响，得到CO2转化率(%)如下：

分析上表数据可知：_____（填化学式）催化性能更好。
③调整气体流速，研究其对某一催化剂催化效率影响，得到CO2转化率(%)如下：

分析上表数据可知：相似温度时，伴随气体流速增长，CO2转化率____（填“增大”或“减小”），其也许原因是_________________________________。
④在上述试验条件中，Sabatier反应最也许达到化学平衡状态温度是____，已知初始反应气体中V(H2):V(CO2) =4:l，估算该温度下平衡常数为 ___________（列出计算体现式）。
（3）通过变化催化剂可以变化CO2与H2反应催化转化产物，如运用Co／C作为催化剂，反应后可以得到具有少许甲酸甲醇。为了研究催化剂稳定性，将Co/C催化剂循环使用，相似条件下，伴随循环使用次数增长，甲醇产量如图所示，试推测甲醇产量变化原因_________________________________。（已知Co性质与Fe相似）

【答案】② ④ H2 Co4N/Al2O3 减小 气流流速加紧，导致反应物与催化剂接触时间不够 360℃ 反应产生甲酸腐蚀催化剂，使催化剂活性减少
【解析】
【分析】
（1）在温度、压强一定条件下，反应总是向△G＜0方向进行，由此判断。
（2）①分析反应过程图，CO2、O2、H2O属于循环过程中一直在循环过程中，而H2属于循环过程中加入，由此可知对答案；
②分析表中数据，在相似温度下，对比不一样催化剂时CO2转化率可选择出催化性能更好催化剂；
③分析表中数据，在温度不变状况下，气流速度增大，CO2转化率逐渐减少，据此分析原因；
④分析表中数据，大部分数据显示，在气流速度不变状况下，CO2转化率伴随温度增大而逐渐增大，但增大幅度在逐渐减小，故在上述试验条件中，Sabatier反应最也许达到化学平衡状态温度是360℃，根据此时CO2转化率，计算该温度下平衡常数；
（3）由图可知，伴随Co/C催化剂循环次数增多，甲醇产量逐渐减少，阐明该催化剂在循环过程中受到一定程度影响，结合产物性质进行分析；
【详解】
（1）分析四个反应，根据在温度、压强一定条件下，反应总是向△G＜0方向进行，反应△G越小反应进行程度越大，反之反应进行程度就越小，故上述化学反应中反应进行程度最小是②，反应进行程度最大是④。答案为：②；④；
（2）①分析循环图，只有H2需不停补充，答案为：H2；
②对比表中数据，在相似温度下，催化剂为Co4N/Al2O3时，CO2转化率更大，答案为：Co4N/Al2O3；
③分析表中数据，温度不变时，伴随气体流速逐渐增大，CO2转化率逐渐减小，也许是气体流速过快，来不及和催化剂充足接触，导致CO2转化率减小。答案为：减小；气流流速加紧，导致反应物与催化剂接触时间不够；
④分析表中数据，大部分数据表明，在320℃至360℃时，气体流速不变状况下，CO2转化率增大幅度在逐渐减小，由此可知Sabatier反应最也许达到化学平衡状态温度是360℃，结合题中所给信息，选择气体流速为10mL·min-1时CO2转化率进行计算。
已知初始反应气体中V(H2):V(CO2) =4:l，根据在密闭容器里，所有由气体参与反应中，压强、温度不变时，气体体积比等于物质量之比，可知V(H2):V(CO2) = n(H2):n(CO2)=4:l，设初始气体中H2物质量为4mol，CO2物质量为1mol，则有：

在密闭容器中，所有由气体参与反应中，平衡时气体物质量之比=气体物质量浓度之比，可知该温度下，该反应平衡常数K=。答案为：360℃；；
（3）根据题中催化剂循环次数和甲醇产量关系：催化剂循环次数越多，甲醇产量逐渐减少，阐明催化剂一定程度受到了其他物质影响，结合题给信息：用Co／C作为催化剂，反应后可以得到具有少许甲酸甲醇。又已知Co性质与Fe相似，阐明甲酸可与催化剂中Co进行反应，故催化剂活性减少，进而影响甲醇产量，答案为：反应产生甲酸腐蚀催化剂，使催化剂活性减少。

7．研究和深度开发CO、CO2应用对构建生态文明社会具有重要意义。
（1）CO可用于炼铁，已知：Fe2O3（s）+ 3C（s）＝2Fe（s）+ 3CO（g） ΔH 1＝+489.0 kJ·mol－1
C（s） +CO2（g）＝2CO（g） ΔH 2 ＝+172.5 kJ·mol－1。则CO还原Fe2O3（s）热化学方程式为_________________________________________________。
（2）分离高炉煤气得到CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）。写出该电池负极反应式：__________________________________________
（3）①CO2和H2充入一定体积密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），测得CH3OH物质量随时间变化如图。①曲线I、Ⅱ对应平衡常数大小关系为KⅠ___________________KⅡ（填“＞”或“＝”或“＜”）。

②一定温度下，在容积相似且固定两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。
容 器
甲
乙
反应物投入量
1molCO2、3molH2
a molCO2、b molH2、
c molCH3OH（g）、c molH2O（g）

若甲中平衡后气体压强为开始0.8倍，要使平衡后乙与甲中相似组分体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c取值范围为______________________。
③一定温度下，此反应在恒压容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态根据是______________。
a．容器中压强不变 b．H2体积分数不变 c．c（H2）＝3c（CH3OH）
d．容器中密度不变 e．2个C＝O断裂同步有3个H－H断裂
（4）将燃煤废气中CO2转化为二甲醚反应原理为：2CO2（g） + 6H2（g） CH3OCH3（g） + 3H2O（g）。已知一定条件下，该反应中CO2平衡转化率随温度、投料比[n(H2) / n(CO2)]变化曲线如图，若温度不变，提高投料比n(H2)/n(CO2)，则K将__________；该反应△H_________0（填“＞”、“＜”或“=”）。

【答案】Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+ 3CO2（g）△H=-28.5KJ/mol CO-2e-+4OH-=CO32-+2H2O ＞ 0.4＜c≤1 bd 不变 ＜
【解析】
【分析】
(1)已知：①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ/mol， ②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ/mol，根据盖斯定律有①-②×3可得；
(2)根据原电池负极失去电子发生氧化反应结合电解质环境可得；
(3)①Ⅱ比Ⅰ甲醇物质量少，根据K= 判断；
②根据平衡三段式求出甲中平衡时各气体物质量，然后根据平衡后乙与甲中相似组分体积分数相等，且起始时维持反应逆向进行来判断范围；
③根据化学平衡状态特征分析；
(4)由图可知，投料比一定，温度升高，CO2平衡转化率减小，根据温度对化学平衡影响分析可得。
【详解】
(1)已知：①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ/mol， ②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ/mol，根据盖斯定律有①-②×3，得到热化学方程式：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ/mol；
(2)CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)，负极电极反应为：CO-2e-+4OH-=CO32-+2H2O；
(3)①Ⅱ比Ⅰ甲醇物质量少，则一氧化碳和氢气物质量越多，根据K= 可知，平衡常数越小，故KⅠ＞KⅡ；
②

甲中平衡后气体压强为开始时0.8倍，即(4-2x)÷4=0.8，解得x=0.4mol；依题意：甲、乙为等同平衡，且起始时维持反应逆向进行，因此所有由生成物投料，c物质量为1mol，c 物质量不能低于平衡时物质量0.4mol，因此c物质量为：0.4mol＜n(c)≤1mol；
③a．反应在恒压容器中进行，容器中压强一直不变，故a错误；
b．反应开始，减少，H2体积分数不变时，反应平衡，故b对；
c．c(H2)与c(CH3OH)关系与反应进行程度有关，与起始加入量也有关，因此不能根据它们关系判断反应与否处在平衡状态，故c错误；
d．根据ρ=，气体质量不变，反应开始，体积减小，容器中密度不变时达到平衡，故d对；
e．C=O断裂描述正反应速率，H-H断裂也是描述正反应速率，故e错误；
故答案为：bd；
(4)由图可知，投料比一定，温度升高，CO2平衡转化率减小，阐明温度升高不利于正反应，即正反应为放热反应△H＜0；K只与温度有关，温度不变，提高投料比，K不变。
【点睛】
注意反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，必须是同一物质正逆反应速率相等；反应达到平衡状态时，平衡时多种物质物质量、浓度等不再发生变化，此类试题中容易发生错误状况往往有：平衡时浓度不变，不是表达浓度之间有特定大小关系；正逆反应速率相等，不表达是数值大小相等；对于密度、相对分子质量等与否不变，要详细状况详细分析等。

8．甲醇是重要有机化工原料，目前世界甲醇年产量超过2.1×107吨，在能源紧张今天，甲醇需求也在增大。甲醇合成措施是：
(ⅰ)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-90.1kJ·mol-1
此外：(ⅱ)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0kJ·mol-1
(ⅲ)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572.0kJ·mol-1
回答问题：
（1）甲醇燃烧热为__kJ·mol-1。
（2）在碱性条件下运用一氯甲烷(CH3Cl)水解也可制备少许甲醇，该反应化学方程式为__。
（3）若反应在密闭恒容绝热容器中进行，反应(iv)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.1kJ·mol-1对合成甲醇反应中CO转化率影响是（_________）
a.增大 b.减小 c.无影响 d.无法判断
（4）在恒温恒容密闭容器中发生反应(ⅰ)，各物质浓度如下表：
浓度/mol·L-1
时间/min
c(CO)
c(H2)
c(CH3OH)
0
0.8
1.6
0
2
0.6
x
0.2
4
0.3
0.6
0.5
6
0.3
0.6
0.5

①x=__。
②前2min内H2平均反应速率为v(H2)=__。该温度下，反应(ⅰ)平衡常数K=__。（保留1位小数）
③反应进行到第2min时，变化了反应条件，变化这个条件也许是（_________）
a.使用催化剂 b.减少温度 c.增长H2浓度
（5如图是温度、压强与反应(ⅰ)中CO转化率关系：

由图像可知，温度越低，压强越大，CO转化率越高，但实际生产往往采用300～400℃和10MPa条件，其原因是__。
【答案】764.9 CH3Cl+NaOH→CH3OH+NaCl d 1.2 0.2mol·L-1·min-1 4.6L2·mol-2 a 温度较低，反应速率慢；压强太大，成本高
【解析】
【分析】
【详解】
（1）运用盖斯定律，热化学方程式(iii)-(i)+(ii)，得新热化学方程式为：CH4OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.9kJ·mol-1，故甲醇燃烧热为764.9 kJ·mol-1；
（2）根据提醒知CH3Cl中Cl被羟基取代生成CH3OH，反应方程式为：CH3Cl+NaOH→CH3OH+NaCl[或CH3Cl+H2OCH3OH+HCl]；
（3）反应(iv)消耗反应(i)此外一种反应物氢气，并且生成反应(i)反应物CO，使反应(i)CO转化率减少；但反应(iv)为吸热反应，使体系温度减少，反应(i)正向移动，使反应(i)中CO转化率提高，两个原因孰轻孰重不得而知，故无法判断反应(iv)对反应(i)中CO转化率影响；
（4）①观测表中数据可知，0～2min内，CO浓度减少了0.2mol/L，则H2浓度会减少0.4mol/L，则x=1.6-0.4=1.2；
②；平衡常数；
③2min到4min反应速率不小于0到2min，而减少温度，反应速率减少，b项错误；由表格中数据可知c项错误；故a项使用催化剂对，故答案为：a；
（5）温度较低，反应速率慢，不利于甲醇生成；压强越大，CO转化率越大，但压强太大对设备规定高，成本高。

9．合成氨工业是贵州省开磷集团重要支柱产业之一。氨是一种重要化工原料，在工农业生产中有广泛应用。
（1）在一定温度下，在固定体积密闭容器中进行可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。该可逆反应达到平衡标志是___。
a.3v正(H2)=2v逆(NH3)
b.单位时间生成mmolN2同步生成3mmolH2
c.容器内总压强不再随时间而变化
d.混合气体密度不再随时间变化
（2）工业上可用天然气原料来制取合成氨原料气氢气。某研究性学习小组同学模拟工业制取氢气
原理，在一定温度下，体积为2L恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答问题：
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

①写出工业用天然气原料制取氢气化学方程式：___。
②分析表中数据，判断5min时反应与否处在平衡状态？___（填“是”或“否”），前5min反应平均反应速率v(CH4)=___。
③反应在7～10min内，CO物质量减少原因也许是___ (填字母)。
a.减少CH4物质量 b.减少温度 c.升高温度 d.充入H2
【答案】c CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) 是 0.020mol·L-1·min-1 d
【解析】
【分析】
（1）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质浓度不变，由此衍生物理量不变，据此分析，注意不一样物质反应速率之比等于计量系数之比；
（2）①结合表中数据，根据化学计量数与物质量呈正比进行分析解答；
②根据平衡时物质浓度不再发生变化分析；根据反应速率＝△c/△t计算；
③反应在7~10min内，CO物质量减少，而氢气物质量增大，据此分析。
【详解】
（1）a．达到平衡状态时，v正(H2): v逆(NH3)=3:2，即2v正(H2)＝3v逆(NH3)，故a错误；
b．氮气和氢气都是反应物，单位时间内生产mmol氮气同步，必然生成3mmol氢气，反应不一定达到平衡状态，故b错误；
c．该反应正反应是体积减小反应，在恒容条件下，反应正向进行，气体总压强减小，反应逆向进行，气体总压强增大，容器内总压强不变时，反应达到平衡状态，故c对；
d．根据质量守恒、容器体积不变得知，无论反应与否达到平衡状态，混合气体密度一直不变，因此不能作为判断平衡状态根据，故d错误；
故答案为：c；
（2）①由表中数据可知，反应5min，消耗0.2molH2O，生成0.3molH2，因此H2O和H2化学计量数之比为1：3，反应7min时，消耗0.2molCH4，生成0.2molCO，因此CH4和CO化学计量数之比为1：1，则用天然气原料制取氢气化学方程式为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，故答案为：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)；
②根据方程式CH4+H2O＝CO+3H2结合表中数据可知c＝0.2，因此5 min时反应已经处在平衡状态；前5 min内消耗甲烷是0.2mol，浓度是0.1mol/L，则反应平均反应速率v(CH4)＝0.1mol/L÷5min＝0.02 mol·L－1·min－1，故答案为：是；0.020mol·L-1·min-1；
③反应在7~10min内，CO物质量减少，而氢气物质量增大，也许是充入氢气，使平衡逆向移动引起，d选项对，故答案为：d。

10．某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种气体物质物质量（n）伴随时间（t）变化曲线如图所示。由图中数据分析：

（1）该反应化学方程式为______________