A．容器内的混合气体的密度保持不变B．反应体系总压强保持不变
C．CH3OH和CO2的浓度之比保持不变D．断裂3NA个H-O键同时断裂2NA个C=O键
（3）反应II在某温度下的平衡常数为0.25,此温度下，在密闭容器中加人等物质的量的 CH3OCH3(g)和H2O(g)，反应到某时刻测得各组分浓度如下： 物质 L－1 浓度/mol·CH3OCH3(g) 1.6 H2O(g) 1.6 CH3OH(g) 0.8 此时υ正 ___υ逆（填“>”、“<”或“=”），当反应达到平衡状态时，混合气体中CH3OH 体积分数 V(CH3OH)%= _____%。
（4）在某压强下，反应III在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下，将6 mol CO2和12 mol H2充入3 L的密闭容器中，10 min后反应达到平衡状态，则0-10 min内的平均反应速率V(CH3OCH3)=____。
（5）恒压下将CO2和氏按体积比1 ：3混合，在 不同催化剂作用下发生反应I和反应III，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图。 其中：CH3OH的选择性=
CH3OH的物质的量×100%
反应的CO2的物质的量
①温度高于230℃，CH3OH产率随温度升高而下降的原因是________。 ②在上述条件下合成甲醇的工业条件是_________。
A．230℃ B．210℃ C．催化剂 CZT D．催化剂 CZ(Zr-1)T
【答案】-123.0 BCD = 20 0.06molgL-1gmin-1 反应Ⅰ△H<0，温度升高，使CO2转化为甲醇的平衡转化率下降 AD
【解析】 【分析】
（1）根据盖斯定律计算；
（2）达到平衡状态时，v正=v逆，容器内混合气体的平均相对分子质量等于以g/mol为单位的平均摩尔质量，据此分析；
（3）计算浓度商与平衡常数进行比较判断平衡移动方向；体积分数等于物质的量分数； （4）根据v=?c计算； ?t（5）①反应Ⅰ放热，温度升高平衡左移； ②根据图表分析选择合适的温度和催化剂； 【详解】
（1）由反应I：CO2(g)＋3H2(g) 反应II：CH3OCH3(g)＋H2O(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) △H1=－49.8kJ·mol－1； 2CH3OH(g) △H2=＋23.4kJ·mol－1
mol－1×2-23.4kJ·mol－1=-123.0 kJ·mol－1； 可知反应Ⅲ=I×2-II，所以△H3=－49.8kJ·故答案为：-123.0；
（2）A.容器内的气体体积不变，质量不变，故密度一直不变，故A错误；
B.平衡正向移动时气体体积减小，压强减小，所以压强不变时说明反应达到平衡，故B正确； C.平衡移动时CH3OH和CO2的浓度变化不一致，所以当比值不变时，说明反应平衡，故C正确； D.断裂3NA个H-O键，有1molCH3OH和1mol H2O参加反应，同时断裂2NA个C=O键，有1mol CO2参加反应，正反应速率等于逆反应速率，故D正确； 故答案为：BCD。
0.82==0.25=K，故此时达到平衡，υ正 =υ逆；体积分数等于（3）浓度商Q=
c?H2O?c?CH3OCH3?1.6?1.6物质的量分数，同一容器中可用浓度代替，故V(CH3OH)%=0.8÷(0.8+1.6+1.6)=20%， 故答案为：=；20
（4）根据图表可知T1温度下投料比为2时，CO2转化率为60%，容器体积为3L，初始浓度
c(CO2)=6mol÷3L=2mol/L，c(H2)=12mol÷3L=4 mol/L，CO2转化率为60%，即反应了1.2 mol/L，则生成0.6 mol/LCH3OCH3，反应速率v=c2?CH3OH??c?t=0.6mol/L10min=0.06molgL-1gmin-1，
故答案为0.06molgL-1gmin-1；
（5）①生成甲醇的反应为放热反应，温度升高平衡左移，
故答案为：反应Ⅰ△H<0，温度升高，使CO2转化为甲醇的平衡转化率下降；
②温度不能太低，温度太低反应速率慢，温度也不能过高，过高产率降低，合适温度为230℃；从图表分析催化剂 CZ(Zr-1)T的效果更好，
故答案为AD。 【点睛】
可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据:①正反应速率和逆反应速率相等。②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态,对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了, 即说明可逆反应达到了平衡状态。判断化学反应是否达到平衡状态,关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化，即变量不再发生变化。 19．硝酸工业中产生的NO是一种大气污染物，可以通过如下反应处理：2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)； △H1。
（1）已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；△H2=－566 kJ·mol－l，N2(g)+O2(g)
－l
N2 (g)+
2NO(g)； △H3=+181 kJ ·mol
，则△H1=___________
（2）在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入4 moI NO、2 mol CO。
①若为恒容密闭容器，在10min时达到平衡状态，压强为原来的14/15，这段时间内，NO的平均反应速率为___________，平衡常数为___________L· mol，此时NO的转化率a%；平衡后，向恒容密闭容器中再充入2 mol NO、1 mol CO，重新达到平衡时，NO的转化率将___________(填“增大”、“不变”或“减小”)；
②若为恒压密闭容器，平衡后NO的转化率为b%，则a%________b%(填“<”、“=”或>”)
（3）工业上，NO与CO混合气体以一定流速和一定的比例，通过填充有A、B催化剂的反应器，在A、B两种催化剂作用下，CO转化率与温度的关系如下图所示。
－1
①工业上选择催化剂___________(填“A”或“B)，理由是___________。 ②在催化剂B作用下，高于550K时，CO转化率下降的理由可能是___________。
mol－l 0.04mol/(mol·L) 5/144 增大 < A A在较低的温度下，具【答案】－747 kJ ·
有较强的催化活性 催化剂活性降低，具有较多的副反应 【解析】 【分析】
根据盖斯定律计算反应热；用等效平衡原理分析平衡的移动。 【详解】
(1) 已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；△H2=－566 kJ·mol－l ②
N2(g)+O2(g) 2NO(g)； △H3=+181 kJ ·mol－l ③
N2 (g)+ 2CO2(g)； 则△H1=△H2-△H3=－747 kJ ·mol－l，故
根据盖斯定律得：②-③得2NO(g)+2CO(g) moll； 答案为－747 kJ ·
(2) ①用三段式法计算得：
2NO(g)+2CO(g)
－
N2 (g)+ 2CO2(g)
开始（mol） 4 2 0 0 反应（mol） n n 0.5n n 平衡（mol） 4-n 2-n 0.5n n
压强为原来的
14+0.5n+n]/(4+2)=14/15，n=0.8mol， c(CO)=0.6mol/L，，则[4-n+（2-n）平衡时:c(NO)=1.6mol/L，
15c(N2)=0.2mol/L， c(CO2)=0.4mol/L；v(NO)=(0.8mol÷2L)÷10min=0.04mol/( mol ?L)；平衡常数k= c(N2)? c2(CO2)/ c2(NO) ?c2(CO)=5/144；由方程式可得，增大压强平衡向正反应方向移动，所以平衡后，向恒容密闭容器中再充入2 mol NO、1 mol CO，重新达到平衡时，NO的转化率将增大；故答案为0.04mol/(L.mol)；5/144；增大；
②根据方程式的特点，恒压相对于恒容，相当于增大压强，平衡向正方向移动，转化率增大，所以a% (3)①由图示可得，应选择催化剂A，原因是A在较低的温度下，具有较强的催化活性；故答案为A，A在较低的温度下，具有较强的催化活性； ②CO转化率下降的理由可能是：催化剂活性降低，具有较多的副反应。
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