第六章　化学反应速率和化学平衡章末检测（实战演练）-2023届高考化学一轮针对性复习方案（全国通用）（解析版）

第六章化学反应速率和化学平衡章末检测一、选择题（每小题只有一个正确选项，共14×3=42分）1．（2022·浙江宁波市·高三一模）在温度T1和T2时，分别将0.50molA和1.2molB充入体积为3L的恒容密闭容器中，发生如下反应：A(g)+2B(g)2C(g)+D(g)，测得n(A)随时间变化数据如下表，下列说法正确的是温度时间/min010204050T1n(A)/mol0.500.350.250.100.10T2n(A)/mol0.500.300.18……0.15A．温度：T1>T2B．反应达到平衡状态时，容器内压强不再发生变化C．在温度T1时，0~10min用B表示的平均反应速率为0.005mol/(L·min)D．保持其他条件不变，缩小反应容器体积，逆反应速率增大，正反应速率减小【答案】B【解析】A项：分析题干表格数据可知，T2温度下A的物质的量减小的更快，即T2温度下反应速率较快，故T1＜T2，A错误；B项：分析反应A(g)+2B(g)2C(g)+D(g)可知该反应前后气体的体积没有发生改变，故容器的压强始终不变，故反应达到平衡状态，容器内压强当然不再发生变化，B正确；C项：在温度T1时，0~10

min用B表示的平均反应速率为，C错误；D项：保持其他条件不变，缩小反应容器体积，反应物生成物的浓度均增大，故逆反应速率增大，正反应速率也增大，D错误；故答案为：B。2．（2022·杭州市育英学校高三三模）已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含有少量I-的溶液中，H2O2分解机理为：H2O2+I-=H2O+IO-慢；H2O2+IO-=H2O+O2+I-快，下列说法正确的是A．IO-是该反应的催化剂B．反应的速率与I-浓度有关C．ν(H2O2)=ν(H2O)=ν(O2)D．反应活化能等于98kJ/mol【答案】B【解析】A项：将反应①+②可得总反应方程式，反应的催化剂是I-，IO-只是中间产物，故A错误；B项：根据分解机理可知碘离子的浓度影响慢反应的速率，从而影响整个反应速率，故B正确；C项：因为反应是在含少量I-的溶液中进行的，溶液中水的浓度是常数，不能用其浓度变化表示反应速率，故C错误；D项：1mol过氧化氢分解的△H=-98kJ/mol，由△H不能判断反应的活化能，故D错误；故答案为B。3．（2022·山东省青岛第十七中学高三月考）甲胺是合成太阳能敏化剂的原料。一定温度下，在三个体积均为的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应，测得有关实验数据如表,下列说法正确的是容器编号温度起始物质的量平衡时物质的量CH3NH2(g)Ⅰ53000Ⅱ53000Ⅲ50000A．达到平衡时，体系中关系：，Ⅰ，ⅡB．达到平衡时，转化率：，ⅢC．正反应的平衡常数ⅠⅡⅢD．530K时，若起始向容器Ⅰ中充入、、、，则反应将向逆反应方向进行【答案】C【解析】A项：反应是体积不变的反应，容器Ⅱ相当在容器I基础上增大一倍压强，由于恒温恒容时，增大压强，平衡不移动，所以各物质的含量或浓度均为容器I中各物的2倍，即，Ⅰ，Ⅱ，故A错误；B项：根据三段式可知容器I中反应三段式为：容器Ⅲ中反应三段式为：所以，Ⅰ、，Ⅲ，即，Ⅰ，Ⅲ，故B错误；C项：容器I和容器Ⅱ反应均在530k温度下进行，所以反应的平衡常数不变，即ⅠⅡ，，，所以正反应的平衡常数ⅠⅡⅢ，故C正确；D.此时浓度熵，所以反应将向正反应方向进行，故D错误；故选：C。4．（2022·辽宁·模拟预测）在硫酸工业中，通过下列反应：，下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。下列说法不正确的是温度/℃平衡时的转化率0.1MPa0.5MPa1MPa5MPa10MPa45097.598.999.299.699.755085.692.994.997.798.3A．从理论上分析，选择高压，可以提高转化率，又能加快反应速率B．从理论上分析，选择温度450-550℃，既利于平衡正向移动又利于提高反应速率C．在实际生产中，为了降低成本，采用常压条件，因为常压下的转化率已经很高了D．在实际生产中，通入过量的空气，既利于平衡正向移动，又利于提高反应速率【答案】B【解析】从表格中可以看出同一温度下，随压强增大，转化率逐渐增大，但450℃时，最小压强，转化率已达到97.5%，再增压，提高幅度并不大，同一压强下，升高温度，转化率降低。但在工业生产，该反应在常温下活化能较高，不易反应或反应速率很慢，因此会出现理论与实际的不同，实际中多考虑设备、成本、转化率等实际问题。A项：该反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，所以从理论上分析，选择高压，既可以提高转化率，又能加快反应速率，故A正确；B项：该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，故B错误；C项：由表中数据可知，增大压强，的平衡转化率增大，但变化数值不大，并且压强越大，对设备要求越高，所以为了降低成本，采用常压条件，故C正确；D项：通入过量的空气，增大反应物氧气浓度，有利于提高的转化率和反应速率，故D正确；答案选B。5．（2022·嘉祥县第一中学高三三模）已知反应：2A（g）⇌B（g）。分别取1molA于2L的固定体积的容器中，分别在T1和T2下，测得A的转化率随时间变化的关系曲线如图所示。下列说法正确的是A．升高温度可缩短反应到达平衡的时间同时能提高A平衡的转化率B．从反应开始至40min时，T2温度下生成B的物质的量比T1温度下多C．图中a、b、c三点的化学反应速率依次减小D．用B表示T1温度下前40min的平均反应速率：v(B)＝0.0025mol•L﹣1•min﹣1【答案】C【解析】A项：根据图象可知，温度为T2时优先达到平衡状态，说明温度T2较高，即T1＜T2，温度越高，A的转化率越小，故A错误；B项：40min时，两个温度下，A的转化率相同，所以T2温度下生成B的物质的量与T1温度下相同，故B错误；C项：温度越高，速率越快，所以a和b的反应速率大于c；浓度越大，速率越快，a点A的转化率小，反应物浓度大，所以a点速率大于b点，所以图中a、b、c三点的化学反应速率依次减小，故C正确；D项：A的起始浓度为0.5mol/L，40min时，转化率为0.2，则v(A)==0.0025mol-1•L-1•min-1，所以v(B)=0.00125mol-1•L-1•min-1，故D错误。故选：C。6．（2022·安徽蚌埠市·高三三模）1，3-丁二烯和Br2以物质的量之比为1：1发生加成反应分两步：第一步Br+进攻1，3-丁二烯生成中间体C(溴正离子)；第二步Br-进攻中间体C完成1，2-加成或1，4-加成。反应过程中的能量变化如下图所示，下列说法正确的是A．其它条件相同时，生成产物B的速率快于产物A的速率B．升高温度，1，3-丁二烯的平衡转化率增大C．该加成反应的反应热为Eb-EaD．该反应的速率主要取决于第一步反应的快慢【答案】D【解析】A项：据图可知中间体C生成B的活化能更高，反应速率应更慢，A错误；B项：据图可知生成1，3-丁二烯的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡转化率减小，B错误；C项：Ea是第二步反应中1，2-加成反应的活化能，Eb是第二步反应中1，4-加成反应的活化能，Eb-Ea是只是两种活化能的差值，图中数据不能计算该加成反应的反应热，C错误；D项：据图可知第一步反应的活化能更大，反应速率更慢，整体反应速率取决于慢反应，D正确；综上所述答案为D。7．（2021·北京高三一模）二氧化碳催化加氢制甲醇的反应为3H2(g)+CO(g)⇌H2O(g)+CH3OH(g)∆H<0。下列说法正确的是A．增大压强，平衡正向进行，该反应的平衡常数K增大B．升高温度可使该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小C．温度越低越有利于该反应的进行，从而提高甲醇的生产效率D．使用高效催化剂，可降低反应的活化能，增大活化分子百分数【答案】D【解析】A项：该反应的正反应是气体分子数减小的反应，因此增大压强，平衡向正向进行，但平衡常数K不变，平衡常数K只与温度有关，A项错误；B项：升高温度可使该反应的正、逆反应速率均增大，B项错误；C项：反应的正反应是放热反应，在一定范围内，降低温度有理于平衡向正向移动，能提高甲醇的生产效率，温度过低不利于反应的进行，C项错误；D项：使用高效催化剂，可降低反应的活化能，增大活化分子百分数，增加反应速率，D项正确；答案选D。8．（2022·北京西城·一模）一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应：，相关数据见下表。容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/molⅠ0.20.20.1Ⅱ0.20.20.12下列说法不正确的是A．B．Ⅰ中反应达到平衡时，CO的转化率为50%C．达到平衡所需要的时间：Ⅱ>ⅠD．对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入0.2molCO和0.2mol，平衡正向移动【答案】D【解析】A项：两次实验起始投入量相同，该反应为放热反应，温度T2达到平衡时，二氧化碳的量少，降温平衡正向移动，故，A正确；B项：Ⅰ中反应达到平衡时，CO2的物质的量为0.1mol，则参加反应的CO的物质的量为0.1mol起始投入量为0.2mol，则其转化率为50%，B正确；C项：，温度越高，反应速率越快，达到平衡所需要的的时间越短，C正确；D项：恒容1L的容器中，对于反应I平衡时NO、CO、N2、CO2的物质的量分别为0.1mol、0.1mol、0.05mol、0.1mol，平衡常数K=，平衡后向容器中再充入0.2molCO和0.2mol，此时浓度商Qc=，K=Qc，平衡不移动，D错误；故选D。9．（2022·湖南·岳阳市教育科学技术研究院二模）工业上生产CO是由焦炭和CO2在高温反应而得。现将焦炭和CO2放入体积为2L的刚性密闭容器中，高温下进行下列反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)ΔH=QkJ·mol-1。图为CO2、CO的物质的量n随时间t的变化关系图。下列说法正确的是A．0～1min，v(CO)=1mol·L-1·min-1；1～3min时，v正(CO)=v逆(CO2)B．当容器内的气体密度(D)不变时，反应一定达到平衡状态，且<1C．5min时再充入一定量的CO，a、d曲线分别表示n(CO)、n(CO2)的变化D．3min时温度由T1升高到T2，则Q>0，再达平衡时≈4.7【答案】D【解析】A项：由图可知，0～1min，一氧化碳物质的量增加2mol，则反应速率；1～3min时，平衡不移动，反应速率之比等于化学计量数之比，则，故A错误；B项：该反应反应前后质量发生变化，体积不变，则其密度为变量，当容器内气体的密度不变时，说明反应达到平衡状态；根据知，体积不变，反应达到平衡时，气体的质量增大，则平衡时气体的密度大于起始时气体的密度，则，故B错误；C项：5min时再充入一定量的CO，CO的物质的量瞬间增大，平衡逆向移动，CO的物质的量又逐渐减小，5min时CO2浓度不变，平衡逆向移动，CO2的物质的量逐渐增大，则b表示n(CO2)的变化，c或d表示n(CO)的变化，故C错误；D项：由图可知，3min时升高温度，一氧化碳增多，说明反应是吸热反应，T1温度平衡，一氧化碳物质的量为2mol，二氧化碳物质的量为7mol；平衡常数，T2温度平衡，一氧化碳物质的量为4mol，二氧化碳物质的量为6mol，平衡常数，则，故D正确；答案选D。10．（2022·江苏·模拟预测）CO和H2合成乙醇发生如下反应：反应Ⅰ：2CO(g)+4H2(g)=CH3CH2OH(g)+H2O(g)ΔH1=−128.8kJ·mol-1反应Ⅱ：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2=−41.8kJ·mol-1向一恒容密闭容器中投入一定量的CO和H2发生上述反应，CO的平衡转化率与温度、投料比α[α=]的关系如图所示。下列有关说法正确的是A．α1＜α2B．在400K、α2=2时，反应Ⅰ的平衡常数K=0.25C．在500K、投料比为α3条件下，增大压强可使CO的平衡转化率从Y点到Z点D．为同时提高CO的平衡转化率和CH3CH2OH的产率可采用的反应条件为低温、低压【答案】C【解析】A项：由图可知，相同温度下投料比α1的转化率更高，反应中增加氢气的量会促进一氧化碳的转化，提高一氧化碳的转化率，故α1>α2，A错误；B项：在400K、α2=2时，一氧化碳的转化率为50%，因为体积未给出且反应前后气体分子的系数不等，故无法计算K值，B错误；C项：反应Ⅰ为气体分子数减小的反应，反应Ⅱ为气体分子数不变的反应，在500K、投料比为α3条件下，增大压强，反应Ⅰ正向移动，导致CO的平衡转化率升高，能从Y点到Z点，C正确；D项：反应Ⅰ为气体分子数减小的反应，增大压强可提高CO的平衡转化率和CH3CH2OH的产率，D错误；故选C。11．（2022·重庆市育才中学二模）将与以1：3的比例通入某密闭恒容容器中合成甲醇，在催化剂作用下发生下述反应：Ⅰ．Ⅱ．催化反应相同时间，测得不同温度下的转化率如图-1所示(图中虚线表示相同条件下的平衡转化率随温度的变化)，的产率如图-2所示。下列有关说法正确的是A．B．250℃反应达到平衡时，压强为起始时压强的7/8，此时氢气的转化率为30%C．250℃前，随温度升高的平衡转化率减小，是因为该温度范围内仅发生反应ⅠD．250℃后，随温度升高的产率减小，可能是因为温度升高，平衡逆向移动【答案】B【解析】A项：温度高于250℃后，随温度升高，的转化率增大，甲醇的产率降低，说明随温度升高，CO的产率增大，反应Ⅱ正向移动，则，故A错误；B项：设与的起始物质的量分别为1mol、3mol，250℃反应达到平衡时，压强为起始时压强的7/8，达到平衡气体总物质的量为3.5mol，正反应气体物质的量减小，的转化率为40%，参加反应Ⅱ的的物质的量为0.4mol-0.25mol=0.15mol，则参加反应Ⅱ的氢气的物质的量为0.15mol，此时氢气的转化率为30%，故B正确；C项：反应Ⅰ放热，250℃前，随温度升高的平衡转化率减小，是因为该温度范围内主要发生反应Ⅰ，故C错误；D项：250℃后，随温度升高，的转化率增大，甲醇的产率降低，是因为该温度范围内主要发生反应Ⅱ，故D错误；选B。12．（2022·重庆·一模）汽车尾气中的NO和CO可在催化剂作用下生成无污染的气体而除去。在密闭容器中充入10molCO和8molNO发生反应，测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图。下列说法正确的是A．温度：T2＜T1B．反应速率：v(C)＜v(B)C．CO的体积分数：D．平衡常数：K(A)＞K(G)【答案】C【解析】A项：该反应的正反应是气体体积减小的放热反应。在其它条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致NO的含量增大。根据图示可知：在压强不变时，NO的体积分数：T2＞T1，所以温度：T2＞T1，A错误；B项：在温度不变时，增大压强，化学反应速率增大。由于压强：C＞B，所以反应速率v(C)＞v(B)，B错误；C项：该反应中CO、NO都是反应物，二者反应转化的物质的量相同，因此若反应体系中NO的体积分数大，则其中的CO的体积分数也大，所以根据图示可知：，C正确；D项：化学平衡常数只与温度有关，在其它条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致化学平衡常数减小。根据选项A分析可知：温度T2＞T1，所以化学平衡常数：K(A)＜K(G)，D错误；故合理选项是C。13．（2022·福建宁德·一模）某小组实验验证“”为可逆反应。实验I：将溶液与溶液等体积混合发生反应，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。实验Ⅱ：向少量粉中加入溶液，固体完全溶解。下列说法错误的是A．I中加入固体，平衡逆向移动B．I中不能用溶液代替溶液C．该反应平衡常数D．Ⅱ中加入溶液，溶液呈血红色，表明该化学反应为可逆反应【答案】D【解析】A项：I中加入固体，氯离子与银离子反应产生氯化银沉淀，银离子浓度降低，平衡逆向移动，选项A正确；B项：I中不能用溶液代替溶液，否则酸性条件下硝酸根离子会将亚铁离子氧化生成铁离子，使铁离子浓度增大，引起干扰，选项B正确；C项：根据反应平衡常数的含义可知，该反应平衡常数，选项C正确；D项：Ⅱ中向少量粉中加入溶液，固体完全溶解，硫酸铁过量，则加入溶液，溶液呈血红色，不能表明该化学反应为可逆反应，选项D错误；答案选D。14．（2022·辽宁沈阳·一模）由γ一羟基丁酸(HOCH2CH2CH2COOH)生成γ-丁内酯()的反应如下：HOCH2CH2CH2COOH+H2O。在25°C时，溶液中γ一羟基丁酸初始浓度为0.180mol/L，随着反应的进行，测得γ一丁内酯的浓度随时间的变化如下表所示。下列说法中错误的是t/min215080100120160220∞c/(mol/L)0.0240.0500.0710.0810.0900.1040.1160.132A．在120min时，γ一羟基丁酸的转化率为50%B．在50~80min内，以γ一丁内酯的浓度变化表示的反应速率为0.07mol/(L·min)C．在25°C时，该反应的平衡常数为K=2.75D．为提高平衡时γ一羟基丁酸的转化率，可采取的措施是移出γ一丁内酯【答案】B【解析】A项：反应至120min时，反应产生0.090mol/L的γ-丁内酯，则反应消耗γ-羟基丁酸的浓度为0.090mol/L，故γ-羟基丁酸转化率为×100%=50%，A正确；B项：50～80min内γ-丁内酯的浓度改变了0.071mol/L-0.050mol/L=0.021mol/L，则用γ-丁内酯的浓度变化表示反应速率υ(γ-丁内酯)==0.0007mol∙L-1∙min-1，B错误；C项：25℃时，该反应的平衡常数K=，C正确；D项：若移走γ-丁内酯，减小生成物浓度，促进化学平衡正向移动，从而可提高γ-羟基丁酸的的转化率，D正确；故答案选B。二．主观题（共4小题，共58分）15．（2021·上海高三一模）（14分）燃料电池和锂离子电池在生产生活中占据重要地位，甲醇是常见的燃料电池原料，CO2催化氢化可合成甲醇。反应为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+48.9kJ，完成下列填空：(1)反应的平衡常数K=_________。(2)在2L容器中充入4molCO2和H2的混合气体，反应10min后，气体的总物质的量变为原来的75%，则0～10min内，H2的平均反应速率为_________，前5min内的v逆(CH3OH)________前10min内的v逆(CH3OH)(选填“大于”“等于”或“小于”)，原因是________。(3)在恒容密闭容器发生上述反应，下图是反应过程中两个物理量变化关系图像，曲线上各点均已达到平衡状态。若x轴表示温度，则y轴可表示_____，(任写一个)，一定温度下，若x轴为原料投料比[n(H2)/n(CO2)]，则y轴是______的转化率。(4)工业生产或实验室制备中，通常加大某一反应物的用量，以提高另一反应物的转化率，举一例说明________________________。【答案】（每空2分）(1)(2)小于随着反应向右进行，生成物浓度逐渐增加，逆反应速率逐渐增大，因此前5min内的v逆(CH3OH)小于前10min内的v逆(CH3OH)(3)二氧化碳的浓度增大，容器的压强增大，气体总物质的量二氧化碳(4)制备乙酸乙酯时乙醇过量，可以提高乙酸的转化率，二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫的反应中，增加空气的用量，提高二氧化硫的转化率【解析】(1)根据平衡常数的表达式分析，该反应的平衡常数K=。(2)假设起始二氧化碳的物质的量浓度为amol/L，氢气的物质的量浓度为bmol/L，则有，解x=0.25mol/L，H2的平均反应速率为，随着反应向右进行，生成物浓度逐渐增加，逆反应速率逐渐增大，因此前5min内的v逆(CH3OH)小于前10min内的v逆(CH3OH)；(3)在恒容密闭容器中，该反应放热，x轴表示温度，随着温度升高，反应逆向移动，二氧化碳的浓度增大，容器的压强增大，气体总物质的量增加，所以y轴可以表示这些物理量。若x轴为原料投料比[n(H2)/n(CO2)]，随着该原料投料比增加，二氧化碳的转化率增加，则y轴是二氧化碳的转化率；(4)在可逆反应中，一般增加一个物质的量，提高另一种物质的转化率，如制备乙酸乙酯时乙醇过量，可以提高乙酸的转化率，二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫的反应中，增加空气的用量，提高二氧化硫的转化率。16．（2022·陕西咸阳·一模）（14分）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。与重整是利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应：a)b)c)d)e)（1）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有___________(填字母)。A．增大与浓度，反应a正反应速率增加B．移去部分，反应c的平衡向右移动C．反应a使用催化剂后，可提高的平衡转化率D．降低反应温度，反应e的正、逆反应速率都减小（2）一定条件下，分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_____步进行，其中，第_____步的正反应活化能最大。（3）设K为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以。反应a、c、e的lnK随(温度的倒数)的变化如图所示。①反应a、c、e中，属于吸热反应的有___________(填字母)。②反应c的相对压力平衡常数表达式为K=___________。③在图中A点对应温度下、原料组成为、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时的分压为40kPa。则的平衡转化率为___________。（4）用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途___________。【答案】（1）AD（2）44（3）ac68%（4）做冷冻剂等【解析】（1）A．增大CO2和CH4的浓度，对于反应a、b、c来说，均增大了反应物的浓度，反应的正反应速率增大，A正确；B．移去部分C(s)，没有改变反应体系中的压强，反应的正逆反应速率均不变，平衡不移动，B错误；C．催化剂可以同等条件下增大正逆反应速率，只能加快反应进程，不改变反应的平衡状态，平衡转化率不变，C错误；D．降低温度，体系的总能量降低，正、逆反应速率均减小，D正确；故答案选AD；（2）由图可知，反应过程中能量变化出现了4个峰，即吸收了4次活化能，经历了4步反应；且从左往右看4次活化能吸收中，第4次对应的峰最高，即正反应方向第4步吸收的能量最多，对应的正反应活化能最大；（3）①由图可知，随着温度的升高，反应a和c的lnK增大，说明K的数值增大，反应向正反应方向进行，反应a和c为吸热反应；同理反应e的lnK减小，说明K的减小，反应向逆反应方向进行，反应e为放热反应，故答案为ac；②反应中碳为固体不影响平衡常数，根据相对压力平衡常数定义可知，用相对分压代替浓度，则反应c的平衡常数表达式K=；③由图可知，A处对应反应c的lnK=0，即K==1，解方程的p2(H2)=p(CH4)，已知反应平衡时p(H2)=40kPa，则有p(CH4)==16kPa，且初始状态时p(CH4)=×100kPa=50kPa，故CH4的平衡转化率为×100%=68%；（4）固态CO2即为干冰，干冰升华吸热温度降低，用于制冷或人工降雨均是利用其物理性质。17．（2022·江西·模拟预测）（14分）国家主席习近平提出了中国应对气候变化的两个目标：二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，于2060年前实现碳中和。因此，研发CO2利用技术、降低空气中CO2含量成为了研究热点。为减少CO2对环境造成的影响，可采用“CO2催化加氢制甲醇”方法将其资源化利用。该反应体系中涉及以下两个反应：I.CO2(g)+3H2(g)→CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1II.CO2(g)+H2(g)→CO(g)+H2O(g)ΔH2回答下列问题：（1）反应I、II的InK(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。ΔH1________0(填“大于”或“小于”或“等于”)；升高温度，反应CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g)的化学平衡常数________(填“增大”或“减小”或“不变”)。（2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有________。A．增大CO的浓度，反应I的平衡向正反应方向移动B．降低温度，反应I和II的正、逆反应速率都减小C．恒温恒容下充入氦气，反应I的平衡向正反应方向移动D．增大压强，反应I和II重新达到平衡的时间不同（3）恒压下将CO2和H2按体积比1：3混合，在不同催化剂作用下发生反应I和反应II，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图。其中：CH3OH的选择性=×100%①在上述条件下合成甲醇的工业条件是________。A．210℃B．230℃C．催化CZTD．催化剂CZ(Zr-1)T②在230℃以上，升高温度CO2的转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是________。（4）恒温恒压密闭容器中，加入2molCO2和4molH2，只发生反应I和反应II，初始压强为p0，在300℃发生反应，反应达平衡时，CO2的转化率为50%，容器体积减小20%.则达到平衡时H2的转化率为________，反应II的平衡常数K=________(保留两位有效数字)。【答案】（1）小于减小（2）AB（3）BD230℃以上，温度升高，反应Ⅰ的平衡向逆反应方向移动，反应Ⅱ的平衡向正反应方向移动，但温度对反应Ⅱ的平衡影响更大（4）55%0.22【解析】（1）温度T降低，增大，由图像可知，反应I的lnK随的增大而增大，反应II的lnK随的增大而减小，即随着的增大，反应I的K增大、反应II的K减小。所以，当温度降低，反应I的K增大、平衡正向移动，反应I为放热反应，ΔH1小于0；当温度降低，反应II的K减小、平衡逆向移动，反应II为吸热反应，ΔH2大于0。依据盖斯定律，反应CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g)可由I-II得到，即焓变ΔH=ΔH1-ΔH2，而ΔH1<0、ΔH2>0，所以ΔH<0，温度升高，平衡逆向移动，化学平衡常数减小。（2）A．增大一氧化碳浓度，反应II逆向移动，二氧化碳和氢气浓度增大，相当于反应I的反应物浓度增大，反应I正向移动，A正确；B．降低温度，反应I和II的正、逆反应速率都减小，B正确；C．恒温恒容下充入氦气，各物质浓度不变，平衡不移动，C错误；D．增大压强，反应I平衡正向移动、反应II平衡就得逆向移动，当反应I达到平衡时，二氧化碳和氢气浓度不再改变，反应II也得达到平衡，因此增大压强，反应I和II重新达到平衡的时间相同，D错误；答案选AB。（3）①由图可知，230℃时甲醇产率最高，该温度下使用催化剂CZ(Zr-1)T，甲醇选择性较大，答案选BD。②230℃以上，温度升高，反应Ⅰ的平衡向逆反应方向移动，反应Ⅱ的平衡向正反应方向移动，但温度对反应Ⅱ的平衡影响更大，所以在230℃以上，升高温度CO2的转化率增大，但甲醇的产率降低。（4）由于发生反应I，容器容积减小，设参加反应I的二氧化碳的物质的量为xmol，则有关系式：，解得x=0.6mol，则参加反应I的氢气的物质的量为1.8mol，生成甲醇的物质的量为0.6mol，生成水蒸气的物质的量为0.6mol，而二氧化碳的转化率为50%，则参加反应II的二氧化碳的物质的量为，反应II消耗氢气0.4mol，生成一氧化碳0.4mol，生成水蒸气0.4mol，平衡时容器中有二氧化碳1mol，氢气1.8mol，甲醇0.6mol，水蒸气1mol，一氧化碳0.4mol，氢气转化率为，设平衡时容器体积为V，则反应II的平衡常数。18．（2022·湖南·模拟预测）（16分）氢气在化学工业中应用广泛。回答下列问题：（1）已知下列热化学方程式：i.ii.CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）已知在某种催化剂的作用下，的正反应的活化能为，则该反应逆反应的活化能为_______。该反应达平衡后采取下列措施能提高平衡转化率的措施有_______(填标号)。A．升高