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选择题专项训练八化学反应速率与化学平衡1.(2016四川理综)一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
设起始=Z,在恒压下,平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z和T(温度)的关系如右图所示。
下列说法正确的是( )A.该反应的焓变ΔH>0B.图中Z的大小为a>3>bC.图中X点对应的平衡混合物中=3D.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后φ(CH4)减小2.(2017湖南衡阳统考)一定条件下,在容积为2 L的密闭容器中,3 mol X和3 mol Y发生反应:3X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH>0,经60 s反应达到平衡,生成0.4 mol Z。
下列说法正确的是( )A.60 s内反应速率为v(X)=0.05 mol·L-1·s-1B.其他条件不变,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小C.其他条件不变,若初始投入2 mol X和2 mol Y,则物质Y的转化率减小D.其他条件不变,将容器容积变为4 L,Z的平衡浓度变为原来的3.N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生以下反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0,T1温度时,向密闭容器中通入N2O5,部分实验数据见下表。
下列说法中不正确的是( ) 时间/s 0 500 1 000 1 500c(N2O5)/(mol·L-1) 5.00 3.52 2.50 2.50A.T1温度下,500 s时O2的浓度为0.74 mol·L-1B.平衡后其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的,则再平衡时c(N2O5)>5.00 mol·L-1C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则K1<K2D.T1温度下的平衡常数为K1=125,平衡时N2O5的转化率为0.54.已知:NH2COO-+2H2O HC+NH3·H2O。
高考化学压轴题之化学反应速率与化学平衡(高考题型整理,突破提升)含详细答案一、化学反应速率与化学平衡1．某研究性学习小组向一定量的NaHSO3溶液（加入少量淀粉）中加入稍过量的KIO3溶液，一段时间后，溶液突然变蓝色。
为进一步研究有关因素对反应速率的影响，探究如下。
（1）查阅资料知NaHSO3与过量KIO3反应分为两步进行，且其反应速率主要由第一步反应决定。
已知第一步反应的离子方程式为IO3—+3HSO3—===3SO42—+I—+3H+，则第二步反应的离子方程式为________________。
（2）通过测定溶液变蓝所用时间来探究外界条件对该反应速率的影响，记录如下。
①实验①②是探究_______________对反应速率的影响，表中t1 ______t2（填“>”、“=”或“<”）;②实验①③是探究温度对反应速率的影响，表中a=________，b=________。
、（3）将NaHSO3溶液与KIO3溶液在恒温条件下混合，用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大。
该小组对其原因提出如下假设，请你完成假设二。
假设一：生成的SO42—对反应起催化作用；假设二：______________________________；……（4）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。
【答案】IO 3—+5I —+6H +=3I 2+3H 2O KIO 3溶液的浓度 > 10.0 4.0 生成的I —或H +对反应起催化作用 Na 2SO 4粉末 = < 【解析】 【分析】 【详解】（1）根据信息，溶液变蓝，说明产生I 2，离子反应方程式为：IO 3－+5I －+6H ＋=3I 2+3H 2O ； （2）探究影响反应速率的因素，要求其他条件不变，通过①②对比，KIO 3浓度不同，因此实验探究KIO 3溶液的浓度对反应速率的影响，浓度越高，反应速率越快，即t 1>t 2，a=10.0，b=4.0；(3）生成的I －或H ＋对反应起催化作用；（4）①研究SO 42－做催化剂，因此①中加入Na 2SO 4粉末；②当反应速率相等，假设一不相等，若v(甲）<v(乙），假设一成立。
化学反应速率和化学平衡一、单选题1．下列叙述正确的是( )A ．铝单质可以从MnO 2中置换出MnB ．海水中含有丰富的碘元素，因此碘被称为“海洋之素”C ．我国华为Al 芯片已跻身于全球Al 芯片榜单前列，该芯片的主要材料是二氧化硅D ．纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢，再加入少量CuSO 4固体，速率不改变 2．反应()()()()2Fe s +CO g FeO s +CO g ，ΔH>0，700℃时平衡常数为1.47。
下列说法正确的是A ．升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小B ．平衡后再加入一定质量的铁粉，该反应速率加快，平衡向正反应方向移动C ．绝热容器中进行该反应，温度不再变化时，则达到化学平衡状态D ．900℃时平衡常数小于1.47 3．可逆反应2NO 2(g)2NO(g)+O 2(g)在恒容密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是( )①单位时间内生成nmolO 2的同时生成2nmolNO ②单位时间内生成nmolO 2的同时生成2nmolNO 2③用NO 2、NO 、O 2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2：2：1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态。
A ．①③⑤B ．②④⑥C ．①③④D ．①②③④⑤⑥4．某科研小组利用有机胺(TBA)参与联合生产碳酸氢钠和二氯乙烷的工艺流程如图所示。
下列说法错误的是A ．过程①中的TBA 替代了侯德榜制碱法中的氨气B ．过程②的反应为2224TBA HCl+O +4CuCl=4TBA+4CuCl +2H O ⋅C ．理论上每产生2421molC H Cl 需要21molCuClD ．流程中可循环利用的物质是TBA 、CuCl 5．在密闭容器中，反应 X(g) + 2Y(g)2Z(g) + W(s)达到平衡后，若将容器体积扩大一倍，对反应产生的影响是A ．v(正) 减小， v(逆) 增大B ．v(正) 增大， v(逆) 减小C ．v(正) 、v(逆) 都减小D ．v(正) 、v(逆) 都增大6．密闭容器中进行反应M(g)+N(g)R(g)+2L(?)，R 的体积分数φ随时间的变化情况如图所示。
化学反应速率和化学平衡练习题(含详细答案)高中化学化学反应速率和化学平衡综合练一、选择题1.对于反应C + CO2 ⇌ 2CO（正反应吸热）和N2 + 3H2 ⇌ 2NH3（正反应放热），当温度升高时，v1增大，v2减小，因此选项C是正确的。
2.根据反应式2NH3 → N2 + 3H2，NH3的浓度从2.6mol/L降低到1.0 mol/L需要4秒，因此v（NH3）= (2.6-1.0)/4 = 0.4 mol/L/s，因此选项B是正确的。
3.当SO2 + O2 ⇌ 2SO3达到平衡状态时，SO2与SO3的浓度相等，因此选项B是正确的。
4.为了使正反应速率降低，A的浓度应增大，因此应采取降温的措施，选项D是正确的。
5.由浓度比可知，反应式为2A2 + B2 → 2AB，因此选项B是正确的。
6.在一定条件下，PCl5(g) ⇌ PCl3(g) + Cl2(g)（正反应吸热）达到平衡后，对体系加热会使PCl5分解率增加，因此选项B是错误的，选项A和C也是错误的，只有选项D是正确的。
7.在一定温度下，2.0体积的N2和6.0体积的H2通入一个带活性催化剂的反应器中，反应生成NH3，由于N2和H2的体积比为1:3，因此反应完全消耗后，NH3的体积为2.0体积，因此选项B是错误的，选项A和C也是错误的，只有选项D是正确的。
化学反应速率和化学平衡综合练一、选择题1.对于反应C + CO2 ⇌ 2CO（正反应吸热）和N2 + 3H2 ⇌ 2NH3（正反应放热），当温度升高时，反应速率v1增大，v2减小，因此选项C是正确的。
2.反应式2NH3 → N2 + 3H2，NH3的浓度从2.6 mol/L降低到1.0 mol/L需要4秒，因此反应速率v（NH3）= (2.6-1.0)/4 = 0.4 mol/L/s，因此选项B是正确的。
3.当SO2 + O2 ⇌ 2SO3达到平衡状态时，SO2与SO3的浓度相等，因此选项B是正确的。
高考化学提高题专题复习化学反应速率与化学平衡练习题含答案一、化学反应速率与化学平衡1．碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
（1）合成该物质的步骤如下：-1 -1步骤 1：配制 0.5mol ·L MgSO4溶液和 0.5mol L· NH4HCO3溶液。
步骤 2：用量筒量取 500mL NH4HCO3溶液于 1000mL 三颈烧瓶中，开启搅拌器。
温度控制在50℃。
步骤 3：将 250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中， 1min 内滴加完后，用氨水调节溶液 pH 到 9.5。
步骤 4：放置 1h 后，过滤，洗涤。
步骤 5：在 40℃的真空干燥箱中干燥10h，得碳酸镁晶须产品（MgCO3·nH2O n=1～5）。
①步骤 2 控制温度在 50℃，较好的加热方法是 _________。
②步骤 3 生成 MgCO3·nH2 O 沉淀的化学方程式为 __________ 。
③步骤 4 检验沉淀是否洗涤干净的方法是__________ 。
（2）测定生成的MgCO3·nH2O 中的 n 值。
称量 1.000 碳酸镁晶须，放入如图所示的广口瓶中加入适量水，并滴入稀硫酸与晶须反应，生成的 CO2被 NaOH 溶液吸收，在室温下反应4～ 5h，反应后期将温度升到 30℃，最后将烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定，测得CO2的总量；重复上述操作 2 次。
①图中气球的作用是 _________。
②上述反应后期要升温到30℃，主要目的是 ______。
③测得每 7.8000g 碳酸镁晶须产生标准状况下CO2为 1.12L，则 n 值为 _______。
（3）碳酸镁晶须可由菱镁矿获得，为测定某菱镁矿（主要成分是碳酸镁，含少量碳酸亚铁、二氧化硅）中铁的含量，在实验室分别称取12.5g 菱镁矿样品溶于过量的稀硫酸并完全转移到锥形瓶中，加入指示剂，用0.010mol/L H 2O2 溶液进行滴定。
专题04 化学平衡图像1．某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变反应的一个条件，测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示：下列说法中正确的是A. 30 min～40 min 间该反应使用了催化剂B. 反应方程式中的x＝1，正反应为吸热反应C. 30 min 时降低温度，40 min 时升高温度D. 30 min时减小压强，40 min时升高温度【答案】D【解析】分析：由图象可以知道，30 min～40 min之间，反应速率降低了，平衡不移动，反应物与生成物的浓度瞬时降低，催化剂不能改变浓度，故不能是温度变化，而是降低了压强；由开始到达到平衡，A、B的浓度减少的量相同，由此可以知道x=1。
则增大压强平衡不移动，40min时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆向进行，应是升高温度，则正反应为放热反应，以此解答该题。
详解:A. 由图象可以知道，30 min～40 min只有反应速率降低了，反应物与生成物的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，故不能是温度变化，而是降低了压强，故A错误；B.由开始到达到平衡，A、B的浓度减少的量相同，由此可以知道x=1，反应前后气体体积不变，则增大压强平衡不移动，40 min时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，应是升高温度，则正反应为放热反应，故B错误；C.降低温度，平衡发生移动，则正逆反应速率不相等，故C错误；D.由图象可以知道，30 min时只有反应速率降低了，反应物与生成物的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，故不能是温度变化，而是降低了压强，40 min时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆向进行，应是升高温度，所以D选项是正确的。
所以D选项是正确的。
2．下列说法正确的是A. 由图甲可知，升高温度醋酸钠的水解程度增大B. 由图乙可知，a点的数值比b点的数值大C. 由图丙可知，反应是吸热反应D. 由图丁可知，反应金刚石，石墨，的焓变【答案】A【解析】分析：升高温度醋酸钠溶液的pH增大，故其水解程度增大；只与温度有关；T2对应的化学反应速率较大，故T2温度较高，C的平衡时的体积分数较小，故反应是放热反应；反应金刚石，石墨，是放热反应，由盖斯定律可知，。
2019 高考化学试题分类解析汇编--化学反应速率和化学平衡1.［2018·江苏化学卷 10］以下有关说法正确的选项是A.CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H＜0B.镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈C.N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)△H＜0，其他条件不变时升高温度，反应速率Ｖ(H2)和氢气的平衡转化率均增大D.水的离子积常数 Kw 随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应B 解析：此题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题，着力考查学生对熵变、焓变，水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。
A.分解反应一般是常识吸热反应，熵变、焓变都大于零，仅在高温下自发。
内容来源于《选修四》P34-P36 中化学方向的判断。
B.铁比铜活泼，组成的原电池中铁为负极，更易被氧化。
C.据平衡移动原理，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡转化率减小。
D.水的离子积常数 Kw 随着温度的升高而增大，说明水的电离是吸热反应，越热越电离，水的离子积常数 Kw 随着温度的升高而增大。
2.［2018·江苏化学卷 14］温度为 T 时，向 2.0L 恒容密闭容器中充入 1.0molPCl5，反应PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)经一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的部分数据见下表：t/s 0 50 150 250 350以下说法正确的选项是n(PCl3)/mol0 0.160.190.20.2A.反应在前 50s 的平均速率为v(PCl3)=0.0032mol·L－1·s－1B.保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(PCl3)=0.11mol·L－1,那么反应的△H＜0C.相同温度下，起始时向容器中充入 1.0molPCl5、0.20molPCl3 和 0.20molCl2，达到平衡前v(正)＞v(逆)D.相同温度下，起始时向容器中充入 2.0molPCl3、2.0molCl2，达到平衡时，PCl3 的转化率小于 80%C 解析：此题素材似乎来源于《选修四》课本第 32 页习题的第 8 题，属于基本理论中化学平衡问题，主要考查学生对速率概念理解与计算，平衡常数概念与计算，平衡移动等有关内容理解和掌握程度。
化学高考题分类目录G 单元 化学反应速率和化学平衡 G1 化学反应速率7．G1 G2 G3[2019·重庆卷] 在恒容密闭容器中通入X 并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T 1、T 2下X 的物质的量浓度c (X)随时间t 变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是( )A ．该反应进行到M 点放出的热量大于进行到W 点放出的热量B ．T 2下，在0～t 1时间内，v (Y)＝a －b t 1mol ·L －1·min －1C ．M 点的正反应速率v 正大于N 点的逆反应速率v 逆D ．M 点时再加入一定量X ，平衡后X 的转化率减小7．C [解析] 根据图像可知，T 1＜T 2，ΔH <0，因此该反应是放热反应，故c (X)变化越大，放出热量越多，故M 点放出的热量小于W 点放出的热量，A 项错误；T 2温度下，在0～t 1时间内，v (Y)＝12v (X)＝a －b 2t 1 mol ·L －1·min －1，B 项错误；因T 1>T 2，v M 正＝v M 逆>v W 逆，又因v N 逆＜v W 逆，所以v N 逆<v W 正，C 正确；由于反应前后均只有一种物质，因此M 点时再增加一定量的X ，则相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，X 的转化率升高，D 项错误。
3．G2 D1 G1[2019·天津卷] 运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是( )A ．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应B ．NH 4F 水溶液中含有HF ，因此NH 4F 溶液不能存放于玻璃试剂瓶中C ．可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底D ．增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H 2的速率 3．D [解析] 当ΔH －T ΔS ＜0时，反应能自发进行，吸热反应的ΔH ＞0，吸热反应能自发，说明ΔS ＞0，A 项正确；NH 4F 溶液中F －水解生成HF ，HF 能与玻璃中的SiO 2发生反应4HF ＋SiO 2===SiF 4↑＋2H 2O ，故NH 4F 溶液不能存放在玻璃试剂瓶中，B 项正确；可燃冰需在低温高压下形成，所以可燃冰可存在于海底，C 项正确；常温下，浓硫酸使铁发生钝化，D 项错误。
专项突破练(四) 加试题中的化学反应速率和化学平衡1．(2017·浙江名校协作体高三上学期考试)为应对全球石油资源日益紧缺，提高煤的利用效率，我国开发了煤制烯烃技术，并进入工业化试验阶段。
(1)煤气化制合成气(CO和H2)已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH1＝131.3 kJ·mol－1C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH2＝90 kJ·mol－1则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是_______________________。
(2)由合成气制甲醇：合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应：CO(g) ＋2H2(g)CH3OH(g)。
在容积均为V L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入a mol CO和2a mol H2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示，此时三个容器中一定处在化学平衡状态的是______________________(填“T1”或“T2” 或“T3”)；该温度下的化学平衡常数为____________________(用a、V表示)。
(3)由甲醇制烯烃主反应： 2CH3OH C2H4＋2H2O (i)3CH3OH C3H6＋3H2O (ii)副反应： 2CH3OH CH3OCH3＋H2O (iii)某实验室控制反应温度为400 ℃，在相同的反应体系中分别填装等量的两种催化剂(Cat.1和Cat.2)，以恒定的流速通入CH3OH，在相同的压强下进行两种催化剂上甲醇制烯烃的对比研究。
得到如下实验数据：(选择性：转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)①下列说法错误的是________。
A．反应进行一段时间后甲醇的转化率下降，可能的原因是催化剂失活，工业生产中需定期更换催化剂B．使用Cat.2反应2 h后乙烯和丙烯的选择性下降，可能的原因是生成副产物二甲醚C．使用Cat.1产生的烯烃主要为丙烯，使用Cat.2产生的烯烃主要为乙烯D．不管使用Cat.1还是使用Cat.2，都能提高活化分子的百分数②在上图中分别画出反应i在无催化剂、有Cat.1、有Cat.2三种情况下“反应过程—能量”示意图。
答案(1)CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH ＝－41.3 kJ·mol －1 (2)T 3 9V 2/2a 2(3)①C②解析 (1)已知①C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH 1＝131.3 kJ·mol－1，②C(s)＋2H 2O(g)===CO 2(g)＋2H 2(g) ΔH 2＝90 kJ·mol －1，由盖斯定律可知，②－①得到CO(g)＋H 2O(g)===CO 2(g)＋H 2(g) ΔH ＝90 kJ·mol －1－131.3 kJ·mol －1＝－41.3 kJ·mol －1。
(2)CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g) ΔH ＜0，该反应正反应为放热反应，根据图像，T 1中的状态转变成T 2中的状态，CO 百分含量减小，说明平衡正向移动，说明T 1未达平衡状态，T 2中的状态转变成T 3中的状态，CO 百分含量增大，说明平衡逆向移动，说明T 2可能达平衡状态，一定达到化学平衡状态的是T 3； CO(g) ＋2H 2(g)CH 3OH(g)起始物质的量/mol a 2a 0 变化物质的量/mol n 2n n 平衡物质的量/mol a －n 2a －2n n平衡时CO 的体积分数为a －n3a －2n×100%＝20%，解得：n ＝23a ，此温度下平衡常数K ＝23a V a 3V ×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2a 3V 2＝9V22a2。
(3)①当催化剂失活后，副产物增多，甲醇的转化率下降，需要及时更换催化剂，A 正确；使用Cat.2时，随反应的不断进行，生成的副产物二甲醚增多，导致生成乙烯和丙烯的选择性下降，B 正确；由图示可知，使用Cat.1时丙烯与乙烯的比值随时间增长不断减小，说明乙烯增多，即使用Cat.1时主要生成乙烯，而使用Cat.2时，产物中乙烯的含量明显大于丙烯，可见使用Cat.2时产生的烯烃也主要为乙烯，C 错误；使用催化剂能降低反应活化能，提高活化分子的百分数，D 正确。
②从图中数据分析，在催化剂Cat.1的作用下，甲醇的转化率更大，说明催化剂Cat.1对反应i 催化效果更好，催化剂能降低反应的活化能，说明使用催化剂Cat.1的反应过程中活化能更低，故反应过程——能量图为2．(2017·浙江“超级全能生”选考科目8月联考)煤的气化得CO和H2，在催化剂存在条件下进一步合成甲醇(反应Ⅰ)，并同时发生反应Ⅱ。
Ⅰ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1＝－81 kJ·mol－1Ⅱ. CO(g)＋H2(g) C(s)＋H2O (g) ΔH2已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH3＝－221 kJ·mol－1②H2O(g)===H2O(l) ΔH4＝－44.0 kJ·mol－1③H2的标准燃烧热为－285. 8 kJ·mol－1④反应过程中催化剂对选择性会产生影响，甲醇选择性是指转化的CO中生成甲醇的百分比。
请回答：(1)反应Ⅱ中ΔH2＝________kJ·mol－1。
(2)为减弱副反应Ⅱ的发生，下列采取的措施合理的是________。
A．反应前加入少量的水蒸气B．增压C．降低反应温度D．使用合适催化剂，平衡前提高甲醇的选择性(3)在常压下，CO和H2的起始加入量为10 mol、14 mol，容器体积为10 L，选用Cu/NiO催化剂，升高温度在450 ℃时测得甲醇的选择性为80%，CO的转化率与温度的关系如图所示，则此温度下反应Ⅰ的平衡常数K＝________，并说明CO的转化率随温度升高先增大后减小的原因：________________________________________________________________________。
(4)350 ℃时甲醇的选择性为90%，其他条件不变，画出350 ℃时甲醇的物质的量随时间的变化曲线。
答案(1)－131.3 (2)AD (3)3.2 在150 ℃至350 ℃时，反应Ⅰ、Ⅱ未达到平衡，随温度升高，CO转化率增大，350 ℃后，反应Ⅰ、Ⅱ已达到平衡，两反应均放热，平衡逆向移动，CO转化率减小(4)解析(1)本题考查热化学反应方程式的计算，①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，②H2O(g)===H2O(l)，③H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH5＝－285.8 kJ·mol－1，根据根据盖斯定律，Ⅱ＝③－②－①/2，ΔH2＝－131.3 kJ·mol－1。
(2)加入少量的水蒸气，增加Ⅱ的生成物的浓度，平衡向逆反应方向进行，CO和H2的量增加，反应Ⅰ向正反应方向进行，A正确；增大压强，反应Ⅱ向正反应方向进行，不利于甲醇的生成，B错误；两个反应都是放热反应，降低温度，平衡都向正反应方向移动，不利于甲醇的生成，C错误；根据信息④，使用合适的催化剂，提高甲醇的选择性，有利于甲醇的生成，D正确。
(3) CO(g) ＋2H2(g)CH3OH(g)起始/mol 10 14 0变化/mol 10×50%×80% 8 4根据信息，有1 mol CO和1 mol H2参与反应Ⅱ，因此达到平衡时，CO和H2的物质的量都是5mol，甲醇的物质的量为 4 mol，根据平衡常数的表达式，K＝c(CH3OH)c(CO)·c2(H2)，代入数值解得K＝3.2，在150～350 ℃时，反应Ⅰ、Ⅱ未达到平衡，随温度升高，CO转化率增大，350 ℃后反应Ⅰ、Ⅱ已达到平衡，两反应均放热，平衡逆向移动，CO转化率减小。
(4)根据(3)的分析，当350 ℃时，甲醇的选择性为90%，达到平衡n(CH3OH)＝6.3 mol，即图像为。
3．(2017·浙江“七彩阳光”新高考研究联盟高三下学期联考)已知在298 K和101 kPa条件下，有如下反应：反应Ⅰ：C(s) ＋ O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1反应Ⅱ：2C(s) ＋ O2(g)===2CO(g) ΔH2＝－221 kJ·mol－1反应Ⅲ：N2(g) ＋ O2(g)===2NO(g) ΔH3＝180.5 kJ·mol－1试回答下列问题：(1)汽车尾气净化原理为反应Ⅳ：2NO(g) ＋2CO(g)N2(g) ＋2CO2(g)ΔH＝___________，该反应能自发进行的条件是________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)如果在一定温度下，体积为 2 L的密闭容器中发生化学反应Ⅳ，0～4 min各物质物质的量的变化如下表所示：①求 0～2 min 内用 CO 来表示的平均反应速率v(CO)＝________。
②试计算该温度下反应Ⅳ的化学平衡常数K＝________。
(3)若一定温度下，在容积可变的密闭容器中，上述反应Ⅳ达到平衡状态，此时容积为3 L, c(N2)随时间t的变化曲线x如图所示。
①若在t2 min时改变一个条件，c(N2)随反应时间t的变化如曲线y所示，则改变的条件是________。
②若在t2 min时升高温度，t3 min时重新达到平衡，请在图中画出在t2～t4 内c(N2)的变化曲线。
答案 (1)－746.5 kJ·mol－1低温(2)①0.1 mol·L－1·min－1②1.6(3)①快速将容器体积由3 L压缩到2 L②解析(1)根据盖斯定律可知反应Ⅳ由(反应Ⅰ×2－反应Ⅱ－反应Ⅲ)得到，则ΔH＝(－393.5 kJ·mol－1)×2－(－221 k J·mol－1)－180.5 kJ·mol－1＝－746.5 kJ·mol－1；由ΔG＝ΔH－T ΔS ＜0，其中ΔH ＜0、ΔS ＜0，可知该反应在低温下能自发进行。
(2)①0～2 min 内N 2变化物质的量：1.0 mol －0.80 mol ＝0.2 mol ，则CO 变化物质的量为0.4 mol ，用 CO 来表示的平均反应速率 v (CO)＝0.4 mol÷2 L÷2 min＝0.1 mol·L －1·min －1； ②2～4 min 时CO 2的物质的量没有发生变化，可知2 min 时反应已达到平衡，此时： 2NO(g)＋2CO(g)N 2(g)＋2CO 2(g)起始量/mol 0.4 1.6 1.0 2.0 变化量/mol 0.4 0.4 0.2 0.4 平衡量/mol 0.8 2.0 0.8 1.6 平衡浓度/mol·L －10.4 1.0 0.4 0.8 该温度下反应Ⅳ 的化学平衡常数K ＝0.4×0.820.42×1.02＝1.6。
