高中化学同步讲义选择性必修1：第二章 章末归纳总结（解析版）

第二章章末归纳总结

思维导图

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表达式■:黄龙速率（取正■）.甯用♦付1"“■«"，・，

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反计算类型化学V量数之比

应一三段式

速

率内因反应物的结构、性陆

影响因素T外因赢府度

催化剂

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蜡判据

衡

瓣判据

自由能变化（符号为AG）,AG=AH-TAS

一化学反应方向一

△G=AH-TAS<0反应豌自发进行

AG=AH-TAS=0反应送到平循状态

算合刊据△G-AHTAS>0反应不能自发进行

化学反应的蹲拄

常见考向

1

考向一化学反应速率

化学反应速率\考向二化学平向

与化学平衡/

———~/考向三综合运用

考向一化学反应速率

【例1-1】反应4A(s)+3B(g).，4C(g)+D(g),经2minB的浓度减少OSmorU,对此反应速率的正确表示是

A.用A表示的反应速率是O4mol-L'-min-1

B.分别用B、C、D表示反应的速率，其比是3：4：1

C.0-2min内的反应速率，用反应物D来表示是0.3mol-L【min」

D.在这2min内用A和C表示的反应速率的值都是相同的

【答案】B

【解析】A.物质A为固体，不能用A的浓度变化表示速率，A错误；

B.同一反应不同物质的量反应速率之比等于计量数之比，所以分别用B、C、D表示反应的速率，其比是

3：4：1,B正确；

C.2minB的浓度减少0.6mol-LT,所以v(B)="吧匚」=0.3molL【minT,则v(D)应为0.1molL【min」，C

2min

错误；

D.物质A为固体，不能用A的浓度变化表示速率，D错误：

综上所述答案为B。

【例1-2](2022・安徽宣城•高二期末)对于反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g),下列分别表示不同条件下的反应

速率，则反应速率大小关系正确的是

@v(A)=0.01mol-L''•s'(2)v(B)=1.20mol-Elmin'(3)v(C)=2.40mol-Ll•min'®v(D)=0.02mol-L-'-s-1

A.②>③>①>①B.③>①=©>②C.③D.①>①>②,③

【答案】B

【解析】比较不同条件下的反应速率应转化成同一物质的速率进行比较，根据化学反应速率之比等于化学

计量数之比进行转换，以A的速率为标准，

①对应的v(A)=0.01mol-L"•s"=0.6mol-LLmirr‘；

②对应的小华」垢若』；。.-「

2

③v(A)=四=24°m°lL'min'=(2()mol.Li.mjn-i

22

④v(A户型=S。"'©=06moi.L‘.min」

22

可知反应速率的由快到慢的顺序为：③>①=①>②；

故选：Bo

【一隅三反】

1.(2022.辽宁•本溪市第二高级中学高二期末)T℃时，在0.5L的密闭容器中，气体A与气体B反应生成

气体C,反应过程中A、B、C的浓度变化如图所示。则下列结论正确的是

B.该反应进行到10s时，消耗了0.1molA

C.该反应的化学方程式为3A+B=2C

D.10s内用B表示的反应速率为0.01mol-L's-1

【答案】B

【解析】A.根据图示可知在10s时C的浓度改变了0.4mol/L,由于容器的容积是0.5L,则10s时反应生

成C的物质的量〃©=0.4mol/Lx0.5L=0.2mol,A错误；

B.该反应进行到10s时，A的浓度减少0.2mol/L,由于容器的容积是0.5L,则消耗A的物质的量”(A)=0.2

mol/Lx0.5L=0.1mol,B正确；

C.在10s后A、B、C三种物质的浓度改变了0.2mol/L、0.6mol/L.0.4mol/L,物质改变的浓度比等于化

学方程式中相应物质的化学计量数的比，此时物质的浓度不再发生变化，则反应的化学方程式为：A+3B.-

2C,C错误;

D.在10s时用B的浓度变化表示的反应速率i，(B)=t^SA=0.06mol/(L-s),D错误；

10s

故合理选项是Bo

2.(2022.广东.肇庆市实验中学高二期末)已知反应A(g)+2B(g)=3C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速

3

率分别如下：

①v(A)=0.1mol-L【min」②v(B)=O.15mol-L'-min1®v(C)=O.Olmol-L1-s"'(4)v(D=0.1mobL'min-1

则该反应进行速率快慢顺序正确的是

A.①〉②>③>④B.②>①=④〉③

C.③〉①下②〉④D.④〉③，①〉②

【答案】C

【解析】在单位相同的条件下，将不同物质的反应速率除以其计量数，得到的数值越大说明该反应速率越

大，①v(A)=0.1moILlmin",②v(B)=^^=0.075molLlmin」，③v(C)==0.2mol.mirT1,④

v(D==0.05mol-L1-min1,反应速率：③>①>②>④，故选C。

3.(2022•浙江温州•高二期末)已知反应：2MnO：+5H2c2O4+6H+=2Mn2++10CO2T+8H2。，在室温下迅速混

合反应液，2min内测得c(MnC\)从0.1mol/L减少到0.02mol/L(反应过程中忽略溶液体积的变化)，下列说法

正确的是

-1-12+1H

A.u(MnO4)=0.04mol-L-sB.u(Mn)=0.02mol-L-min

1

C.V(H2C2O4)=0.1molL-'minD.2min内产生的CCh为8.96L

【答案】C

【解析】A.2min内测得c(MnO；)从0.1mol/L减少至!|0.02mol/L,则”(MnO；)

=O.OSmclL-=o.Q4mol•L'-min1=---mol-L1-s',故A错误；

2min1500

B.根据速率之比等于计量系数之比u(Mn2+)=v(MnO：)=0.04mol-L"minT,故B错误;

C.根据速率之比等于计量系数之比u(H2c2O4)=2.5u(MnO；尸0.1mol-L/in।,故C正确；

D.2min内测得c(MnO；)从0.1mol/L减少到0.02mol/L,溶液体积未知，因此无法计算产生CO2的物质的

量，故D错误。综上所述，答案为C。

4.(2022•全国•高二课时练习)反应4A(g)+3B(g)=2C(g)+D(g),经2min,A的浓度减少了0.4moll/0

下列反应速率的表示正确的是

A.2min末，用A表示的反应速率是0.2moLL-‘-01皿7

B.2min内，用B表示的反应速率是0.15mol-L”•min'

C.2min内，用C表示的反应速率是O.lmoLLT-s-

4

D.2min内，用B和C表示的反应速率之比为2：3

【答案】B

【解析】由经2min,A的浓度减少了0.4moI/L可知,2min内A的反应速率为O41Tl”1=o.2mol-L-'•min，

2min

由反应速率之比等于化学计量数之比可知，B、C的反应速率之比为3：2,2min内反应速率分别为

31

0.2mol-LT•minTx：=O.[51110卜「•mirT’、0.2molL1min-'x—=O.OSmolL'min^1,故选B(,

44

考向二化学平衡

【例21】(2022.陕西渭南.高二期末)在温度T,时，向一体积固定为2L的密闭容器中通入ImolCCh和3molH2

发生反应：CO2(g)+3H2(g).•CH3OH(g)+H2O(g)AH<0,5min后反应达到平衡，CCh的转化率为20%。

下列说法正确的是

A.前5min,平均反应速率v(H2)=0.06mol(L-min)

B.该温度下反应平衡常数的值为!

48

C.当vMCC>2)=3v逆(H*时，说明反应已达到平衡状态

D.若平衡后升温，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡左移

【答案】A

0.6mol

【解析】A.由题意知，前5min,CO?的变化量为0.2moL则H2的变化量为0.6moLv(H2>~^L~

5min

0.06mol(Lmin),A正确；

B.向体积为2L的密闭容器中通入ImolCCh和3m0IH2发生上述反应，5min后反应达到平衡，CO2的转化

CO2(g)+3H2(g)CH,OH(g)+H2O(g)

开始(mol/L)0.51.500

率为20%,可列出三段式(单位为mol/L)：…,

变化(mol/L)0.10.30.10.1

平衡(mol/L)0.41.20.10.1

则该温度下反应平衡常数为K=竽萼=0.014;，B错误；

0.4xl.2348

C.当3VMe02)=V鼠H2)时，说明反应已达到平衡状态，C错误；

D.平衡后升温，正反应速率增大，逆反应速率增大，因反应放热反应，平衡左移，D错误；

故答案为A。

【例2-2].(2022.陕西•铜川市第一中学高二期末)在某一密封体系中发生反应：

N2(g)+3H2(g).2NH3(g)AH<0o如图为某一段时间段反应速率与反应时间的山线关系。下列说法正确

的是

5

V

A.内氨的百分含量最高B.J时刻，向体系中充入N?

C.L时刻，密封体系体积缩小D.t3~t4时间段内，该反应停止了

【答案】A

【解析】A.口后期，三次改变的反应条件分别使平衡逆向移动、不移动、逆向移动，氨的百分含量分别减

小、不变、减小，所以氨的百分含量最高的时间段是0~L，A项正确;

B.t邛寸刻，改变某条件，正、逆反应速率同时加快，若向体系中充入N2,此刻逆反应速率应保持不变,

且正反应速率大于逆反应速率，B项错误；

C.L时刻，正、逆反应速率比前期都减小，应为减小浓度，即密封体系体积增大，C项错误；

D.从图中可以看出，t3~t4时间段内，正、逆反应速率相等，但反应速率加快，表明该反应没有停止，D

项错误；答案选A。

【一隅三反】

I.(2022•陕西渭南♦高二期末)在密闭容器中进行反应：2NO(g)+Oz(g)峰专2NO2(g)AH<0。如图是

某次实验的化学反应速率随时间变化的图像，推断t时刻改变的条件可能是

A.增大NO的浓度B.升高反应体系的温度

C.添加了合适的催化剂D.缩小容器体积增大压强

【答案】D

【解析】A.增大NO的浓度，t时刻正反应速率增大，逆反应速率不变，与图不符，A错误;

6

B.该反应正反应为放热反应，升高反应体系的温度，平衡逆向移动，与图不符，B错误；

C.添加了合适的催化剂，正逆反应速率同等程度的增大，与图不符，C错误；

D.缩小容器体积增大压强，正逆反应速率均增大，且正反应速率大于逆反应速率，D正确；

故答案选D。

2.(2022•福建•莆田华侨中学高二期中)采用CO与H2反应合成再生能源甲醇，反应如下：CO(g)+2H2(g)

CH30H(g),在一容积可变的密闭容器中充有lOmolCO和20moi氏，在催化剂作用下发生反应生成甲

薛。CO的平衡转化率(a)与温度(7)、压强⑦)的关系如图所示。则下列符合题意的是

个CO的平衡转化率(a)

A.B点的速率比C点的大

B.A、B、C三点的平衡常数KA、KB、Kc的大小关系为：KA=KB>KC

C.若达到平衡状态A时，容器的体积为10L,则在平衡状态B时容器的体积为5L

D.若增大H2的浓度，则CO和H2的平衡转化率(a)均会增大

【答案】B

【解析】A.由图可知，C点的反应温度高于B点，温度越高，反应速率越大，则C点的速率比B点的大，

故A不符合题意；

B.平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数不变，由图可知，A、B、C三点的温度大小顺序为C>A=B,

温度升高，•氧化碳的平衡转化率减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应是放热反应，反应的化学平

衡常数减小，则A、B、C三点的平衡常数必、KB、KC的大小关系为KA=KB>KC,故B符合题意；

C.由图可知，A、B的反应温度相同，反应的平衡常数相等，A点一氧化碳的转化率为50%,由容器的体

积为10L可知，平衡时一氧化碳、氢气、甲醇的浓度为(1—Ix50%)mol/L=0.5mol/L、

(2—1x50%x2)mol/L-1mol/L,Ix50%mol/L=0.5mol/L,反应的平衡常数七=一"二=1；B点一氧化碳的转化

0.5x1-

率为80%,由容器的体积为5L可知，平衡时一氧化碳、氢气、甲醇的浓度为(2—2x50%)mol/L=lmol/L、

(4—2x50%x2)mol/L=2mol/L,2x50%mol/L-lmol/L,反应的平衡常数Kp=」r=0.25,由计算结果可知，

lx2~

A、B的平衡常数不相等，则若达到平衡状态A时，容器的体积为10L,在平衡状态B时容器的体积不可能

为5L,故C不符合题意；

7

D.增大械气浓度，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率减小，故D不符合题意;

故选B。

A.图甲：该图像表示的反应方程式为2A=3B+C,反应速率v(A)=0.4mol/(L-s)

B.图乙：某温度下发生反应：也值)+12值)峰为2印值)，1时刻改变的条件一定是加入催化剂

C.图丙：对图中反应升高温度，该反应平衡常数增大

D.图丁：对于反应：mA(g)+nB(g)噜珍pC(g),AH<0m+n<p

【答案】C

【解析】A.图甲中根据该变量之比等于计量系数之比得到该图像表示的反应方程式为2A噜专3B+C,甲

中容器体积未知，无法计量A的反应速率，故A错误；

B.图乙：某温度下发生反应：H2(g)+I2(g)<?>2HI(g),根据图中信息得到品时刻改变的条件可能是加入

催化剂，可能是加压，故B错误；

C.图丙：对图中反应升高温度，正反应增大的速率大于逆反应增大的速率，说明平衡正向移动，该反应是

吸热反应，升高温度，该反应平衡常数增大，故c正确；

D.图丁，根据下面两根曲线得到P?>Pi,从下到上，增大压强，C%增大，说明正向移动，即正向是体积

减小的反应，即m+n>p,故D错误。

综上所述，答案为C。

4.某温度时，发生反应2Hl(g)H2(g)+I2(g),向三个体积相等的恒容密闭容器A、B、C中，分别加入①

2moiHI；②3moiHI；③ImolH?与Imolb,分别达到平衡时，以下关系正确的是

A.平衡时，各容器的压强：②二①二③

B.平衡时，b的浓度：②，①〉③

C.平衡时，L的体积分数：②二①二③

D.从反应开始到达平衡的时间：①乂^=③

【答案】C

8

【解析】A.由分析可知，平衡时，各容器的压强大小关系为②③，故A错误；

B.由分析可知，平衡时，碘的浓度大小关系为②XD=③，故B错误；

C.由分析可知，平衡时，碘的的体积分数为②二①二③，故C正确；

D.由分析可知，从反应开始到达平衡的时间的大小关系为①;③〉②，故D错误；故选C。

考向三综合运用

【例3】(2021•河南洛阳•高二阶段练习)研究二氧化碳合成甲醇对实现“碳中和”具有重要意义，二氧化碳加

氢制甲醉的总反应可表示为：CO2(g)+3H2(g)CH,OH(g)+H2O(g)K,该反应一般认为通过如下步

骤来实现，反应进程与体系能量变化关系如图所示：

体

系

能

!);:

CO+H2O+2H2

CO2+3H2

CH3OH+H2O

~反应进看

@CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AW,&

②2H式g)+CO(g)CH,OH(g)\H2K2

回答下列问题：

⑴AH0(填“〉”或“<”，)。

(2)对于合成甲醇总反应，要加快其反应速率并使其在一定条件下建立的平衡正向移动，可采取的措施有

(填字母，后同)。

A.增大反应容器的容积

B.缩小反应容器的容积

C.从平衡体系中及时分离出CHQH

D.升高温度

E.使用合适的催化剂

(3)一定温度下，将CO?和H?以物质的量之比为1；1充入盛有催化剂的密闭容器中，发生合成甲醇总反应;

某时刻t”当下列量不再变化时，一定能说明该反应处于平衡状态的是(填字母)

9

A.平衡常数K不再变化B.C0?的体积分数不再变化

C.CHQH的体积分数不再变化D.反应的焰变此不再变化

(4)500℃时，已知&=2.5,勺=1.0。往2L恒容密闭容器中充入ImolCO?和3m。也，测得某时刻t2,合成甲

2

醇总反应中CO?的转化率为66.67%(约转化了5moi),则t2时合成甲醇总反应的v(正)v(负)(填

“>、〈”或“=”)，并通过计算说明理由。

【答案】(1)<

⑵B

(3)C

1_]_

(4)<Qc=g^反应向逆反应方向进行

c(C02)-c(H2)工x(1)33

62

【解析】(I)根据图像，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，即△/<(),故答案为<；

(2)A.增大反应容器的容积，组分浓度减小，反应速率减缓，故A不符合题意;

B.缩小容器的体积，压强增大，化学反应速率加快，增大压强，平衡向正反应方向移动，故B符合题意;

C.从平衡体系中及时分离出CH.QH,生成物浓度减小，反应向正反应方向进行，当改变瞬间，逆反应方

向速率减缓，正反应速率不变，故C不符合题意;

D.升高温度，正逆反应速率增大，根据图像，总反应为放热反应，升高温度，平衡逆向进行，故D不符

合题意;

E.使用催化剂，加快反应速率,但对平衡移动无影响，故E不符合题意;

答案为B；

(3)A.平衡常数只受温度的影响,温度不变,化学平衡常数不变，因此化学平衡常数不变，不能说明反应达

到平衡，故A不符合题意;

CO2+3H2-CH3OH+H20

B.起始/mol1100,CO2的体积分数为号x100%=50%,因此无论

2-2x

变化/molx3xxx

平衡/mol1-xl-3xXX

C02转化多少，C02的体积分数始终保持不变，因此C02的体积分数保持不变，不能说明反应达到平衡，故

B不符合题意;

C.CH30H为生成物，当CHQH体积分数不再改变，说明反应达到平衡，故C符合题意;

10

D.焙变只与始态和终态有关，与过程无关，因此不能判断是否达到平衡，故D不符合题意;

答案为C；

CO-3H21CH3OH+H2O

起始/mol1300

(4)500℃时,K=K/xK2=2.5xl.0=2.5,女,222,t2时刻中浓度商为

变化/mol2

333

J22

12时刻/mol1

333

11

—X—

c(阳0口)♦c(H?O)33号〉K=2.5,

Qc=­反应向逆反应方向进行，即v正Vv逆；故答案为＜；Qc=

C(C0)-C3(H)

22上中

11

C(CHOH)-C(HO)

32*>K=2.5,反应向逆反应方向进行。

31

C(CO2).C(H2)

【一隅三反】

1.(2022•广西桂林•高二期末)CO选择性催化还原技术是治理汽车尾气中的CO和NO?的理想方案之一。

某小组对反应I：4CO(g)+2NO,(g).N2(g)+4CO2(g)展开了如下研究。回答下列问题：

⑴已知：CO(g)+NO,(g)NO(g)+CO2(g)AH=-235kJ/mol

2CO(g)+2NO(g)2co2(g)+N2(g)AH=-746kJ/mol

则反应I的AH=kJ/molo从理论上分析反应I在_______条件(填"高温低温''或"任何温度”)可自发

反应。

(2)下列能说明在恒温恒容的容器中反应I达到平衡状态的是(填正确答案的字母代号)。

a.容器内N2的百分含量不再随时间变化

b.每消耗4moic0(g)的同时生成ImolN2(g)

c.容器内气体的压强不再随时间变化

d.生成NO2的速率与消耗CO的速率存在2%成(NO?)=4、耗(CO)

⑶一定温度下，向一2L密闭容器内充入4moic0(g)和2moiNO?(g)发生反应1,达到平衡时测得CO的物

质的量浓度为Imol/Lo

11

①达到平衡时CO的转化率为；该温度下反应I平衡常数K的值为

②平衡后，再向容器内充入2molNO,和2molN2,平衡会(填“向正方向”“向逆方向”或"不”)移动。

③已知气体的颜色越深，透光率越小。若达到平衡后缩小容器的容积，下列气体透光率随时间变化的示意

⑵ac

(3)50%或0.5I向正方向c

【解析】(1①CO(g)+NO?(g).NO(g)+CO2(g)AH=-235kJ/mol②

2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)AHTdeRJ/mol根据盖斯定律①x2+②得

4CO(g)+2NO,(g).-2伍)+40)2仅)的班=-235kJ/molx2-746kJ/mol=-1216kJ/mol

4co(g)+2NC)2(g).,N2(g)+4CO2(g)正反应放热，正反应燧减小，从理论上分析反应I在低温可自发反

应。

(2)a.反应达到平衡状态，各物质浓度不再不变，容器内N?的百分含量不再随时间变化，反应一定达到

平衡状态，故选a；b.每消耗4moicO(g)的同时生成lmolN2(g),不能判断正逆反应速率是否相等，反应

不一定平衡，故不选b；c.反应前后气体系数和不同，压强是变量，容器内气体的压强不再随时间变化，

反应一定达到平衡状态，故选c；d.生成NO2的速率与消耗CO的速率存在2V生成(NOJ=4%耗(CO),正

逆反应速率比不等于系数比，反应没有达到平衡状态，故不选d；选ac。

(3)一定温度下，向一2L密闭容器内充入4moic0(g)和2moiNC>2(g)发生反应I，达到平衡时测得C0的

物质的量浓度为lmol/L。

12

4C0(g)+2叫(g)N2(g)+4CO2(g)

初始(mol/L)

2100

转化

(mol/L)10.50.251

平衡(mol/L)

10.50.251

①达到平衡时CO的转化率为(xK)0%=50%；该温度下反应I平衡常数K的值为。②平衡后,

21x0.5"

再向容器内充入2moiNO2和2molN?,Q=1"xL2f^0.56<K,所以平衡会向正方向移动。③若达到平衡后

rxl.5'

缩小容器的容积，NOz浓度突然增大，平衡正向移动，NCh浓度逐渐减小，达到新平衡时NCh浓度比原平

衡大，所以透光率随时间变化的示意图中正确的是c。

2.(2022・云南・昆明一中高二期中)以煤为原料可合成一系列燃料。回答下列问题：

⑴向1L恒容密闭容器中加入2moic0、4molH2,在适当的催化剂作用下，发生反应：2co(g)+4H2(g)ii§?

CH3OCH3(1)+H2O(1)△H=+71kJmoH

①该反应自发进行(填“能”、"不能”或"无法判断”)；

②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是。

a.混合气体的平均相对分子质量保持不变

b.CO和H2的转化率相等

c.CO和H2的体积分数保持不变

d.混合气体的密度保持不变

e.ImolCO生成的同时有ImolO-H键断裂

(2)CCh(g)+3H2(g)脩为CH3OH(g)+H2O(g)△W<0,在一定条件下，某反应过程中部分数据如下表：

反应条件反应时间COz/molHVmolCH3OH/molH2O/mol

Omin2600

10min4.5

恒温恒容(入℃、2L)

20min1

30min1

①0~10min内，用比0色)表示的化学反应速率v(H2O>mol/(Lmin)0

②T「C,该反应的平衡常数K=(用分数表示)，平衡时H2的转化率是。

③在其它条件不变的情况下，若30min时改变温度为T2℃,再次平衡时H2的物质的量为3.2mol,则

13

T,乃(填“>”“V"或“=”)，理由是；在其他条件不变的情况下，若30min时向容器中再充入

ImolCCHg)和lmolH2O(g),则平衡移动(填"正向"、”逆向"或"不”)。

【答案】⑴不能d

4

(2)0.025—50%<正反应放热，若30min时改变温度为八℃,再次平衡时H2的物质的量为

3.2mol,氢气物质的量增大，平衡逆向移动，说明温度升高不

【解析】⑴①2co(g)+4HKg)蜂珍CH30cH3⑴+H2O⑴△”>()、^S<0,反应不能自发进行。

②a.反应体系中，只有CO(g)、氏是气体，反应过程中CO(g)、氏的体积比不变，所以混合气体的平均相

对分子质量是恒量，混合气体的平均相对分子质量保持不变，不能说明反应达到平衡，故a不符合题意；

b.投料比等于系数比，所以反应过程中CO和H2的转化率始终相等，CO和H2的转化率相等，不能说明

反应达到平衡，故b不符合题意；

c.反应体系中，只有CO(g)、H2是气体，投料比等于系数比，所以反应过程中CO和H2的体积分数始终相

等，CO和H2的体积分数保持不变，不能说明反应达到平衡，故C不符合题意；

d.反应后气体质量减小，容器体积不变，密度减小，混合气体的密度保持不变，说明反应达到平衡，故d

符合题意；

e.逆反应中，消耗1mol比0生成2moicO,则ImolCO生成的同时有ImolO-H键断裂，均表示逆反应

方向，不能说明反应达到平衡，故e不符合题意；

故选dD

(2)

00~10min内，消耗1.5mol氢气,则生成0.5mol水，用HzO(g)表示的化学反应速率「(比0)=*粤一=0.025

2Lxl()min

mol/(Lrnin)o

②7YC,反应20min时,反应消耗ImolCO2、3moiH2,反应生成ImolCH3OH、ImolH2O(g),反应30min

时，容器内有ImolCMOH,则反应在20min时达到了平衡，容器中CCh的浓度是0.5mol/L,氏的浓度是

1.5mol/L,CH30H(g)的浓度是0.5mol/L,H2O的浓度是0.5mol/L,该反应的平衡常数K二

0.5mol/Lx0.5mol/L4工，—八>03moi“八

丽皿而近厂方,平衡时H2的转化率是嬴/。。％=5。％。

③正反应放热，在其它条件不变的情况下，若30min时改变温度为T2℃,再次平衡时H2的物质的量为3.2mol,

氢气物质的量增大，说明平衡逆向移动，所以「〈乃；在其他条件不变的情况下，若30min时向容器中再

充入ImolCC>2(g)和ImolH2O(g),CO2>H2,CH3OH,H2O的浓度分别为lmol/L,1.5mol/L,0.5mol/L>Imol/L,

0.5mol/Lxlmol/L4”—左〜，

e===/f

lmol/Lx(l.5mol/Lr271则平衡不移动。

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3.(2022.湖南•株洲市第八中学高二期末)研究碳及其化合物的资源化利用具有重要的意义。回答下列问题:

(1)已知下列热化学方程式：

反应I：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)AH,=-164.9kJ/mol„

反应H：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH2=+41.2kJ/mol

则反应CH4(g)+H2O(g>CO(g)+3H2(g)的△氏=kJ/moL

(2)在T℃时，将ImolCCh和3m0旧2加入容积不变的密闭容器中，发生反应I：CO2(g)+4H2(g).

CH4(g)+2H2O(g),实验测得CO2的体积分数(p(C02汝口表所示：

t/min01020304050

(p(CO2)0.250.230.2140.2020.2000.200

①能判断反应CO2(g)+4H2(g).•CH4(g)+2H2O(g)达到平衡的是(填标号)。

A.CO2的消耗速率和CH4的生成速率相等

B.混合气体的密度不再发生变化

C.容器内气体压强不再发生变化

D.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

②达到平衡时CO2的转化率为%(结果保留三位有效数字)。

(3)在1℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入ImolCCh和一定量的H2发生反应：CO2(g)+2H2(g)

HCHO(g)+H2O(g)o达到平衡时，HCHO的分压与起始皆黑的关系如图所示：(分压=总压x物质的量分数)

①起始时容器内气体的总压强为1.2pkPa,若5min时反应到达c点，v(H2)=mol/(L-min).,

②b点时反应的平衡常数&=(kPa尸(以分压表示)。

③c点时，再加入CCh(g)和H2O(g),使二者分压均增大0.05pkPa,则H2的转化率(填“增大”“不变”

或减小”)。

【答案】⑴+206.1

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(2)CD33.3

1.25

(3)0.1---不变

P

【解析】(1)反应1：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)A///=-164.9kJ/molo

反应II：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)A//2=+41.2kJ/mol

根据盖斯定律H-I得CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的AHj=+41.2kJ/mol+l64.9kJ/mol=+206.IkJ/moI0

(2)①A.CO2的消耗速率和CH4的生成速率相等，均为正反应方向，不能判断正逆反应速率是否相等,

A不符合题意；

B.反应前后气体总质量不变，容器体积不变，所以密度p=半是恒量，混合气体的密度不再发牛.变化，反

应不一定平衡，B不符合题意；

C.反应前后气体系数和不同，压强是变量，容器内气体压强不再发生变化，反应一定达到平衡状态，C符

合题意；

D.反应前后气体总质量不变，气体总物质的量是变量，所以平均相对分子质量乂=三是变量，混合气体的

平均相对分子质量不再发生变化，反应一定达到平衡状态，D符合题意;

故选CD。

82(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)

初始(mol)1300

转化(mol)x4xx2x

平衡(mol)1-x3—4工x2x

反应达到平衡,CO2的体积分数为0.2,故^^=0.2；x=g；达到平衡时CO2的转化率为3X］的%=33.3%。

(3)

①起始时容器内气体的总压强为1.2pkPa,若5min时反应到达c点,c点HCHO的物质的量为x,孕=2女,

3x

Imol

x=0.5mol,则反应消耗氢气的物质的量为Imol,v(H2)=2L=0-1mol/(Lmin)«

5min

CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)

初始(mol)1200

转化(mol)0.510.50.5

平衡(mol)0.510.50.5

甲醛的压强为0.2pkPa,则二氧化碳的压强为0.2pkPa、氢气的压强为0.4pkPa、水蒸气的压强为0.2pkPa,b

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0.2PX0.2P125

点时反应的平衡常数K产02/”(0,4同2=丁岭尸。

O.2DXO.25P1.25〃

c=2

③c点时，再加入CO2(g)和H2O(g),使二者分压均增大0.05pkPa,Q025px(04p),平衡不

移动，故H2的转化率不变。

4.(2022・四川眉山•高二期末)我国含硫、天然气资源丰富，天然气脱硫和甲烷与硫化氢重整制氢具有重要

的现实意义。回答下列问题：

(1)天然气脱硫工艺涉及如下反应：

2H2s(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)AH尸akJmol"

424

-HS(g)+-SO(g)=S(g)+-HO(g)AH=bkJmol-1

32322322

1

2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g)AH3=ckJmoF

则2S(g)=S2(g)AH4=kJmor1

(2)甲烷与H2s重整制氢是一条全新的H2S转化与制氢技术路线。为了研究甲烷对H2s制氢的影响，理论计

算表明，原料初始组成n(CH4)：n(H2S>l：2,在体系压强恒为l.OMPa,反应CH*g)+2H2s(g)-CS2

(g)+4H2(g)aH达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。

①图中表示H?S、山变化的曲线分别是、o反应达平衡的标志是(填标号)。

A.2VMH2s)=4v迎出2)

B.CH4的体积分数不再变化

c(CH,)

c.不已不再变化

c(H2S)

D.混合气体的密度不再改变

②由图可知该反应的AH0(填，或“=”)，判断的理由是。