B．上述反应的正反应是放热反应
C．若在1 L的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到 830 ℃，此时测得CO2为0.4 mol时，该反应达到平衡状态 D．若平衡浓度符合下列关系式：1 000 ℃
C [依据平衡常数的表达式可知A正确；升高温度K减小，平衡向左移动，正反应为放热反应，B正确；5 min后CO、H2O、CO2、H2的浓度分别为0.6 c?CO2?·c?H2?0.42
mol·L、0.6 mol·L、0.4 mol·L、0.4 mol·L，＝2<1，平
c?CO?·c?H2O?0.6
－1
－1
－1
－1
c?CO2?c?H2O?
＝，则此时的温度为
3c?CO?5c?H2?
衡向右移动，C错误；正确。]
c?CO2?·c?H2?3
＝＝0.6，即1 000 ℃时的平衡常数，D
c?CO?·c?H2O?5
9．将4 mol CO(g)和a mol H2(g)混合于容积为4 L的恒容密闭容器中，发生反应：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)，10 min后反应达到平衡状态，测得H2为0.5
mol·L－1。经测定v(H2)＝0.1 mol·L－1·min－1。下列说法正确的是( )
【导学号：91720231】
A．平衡常数K＝2 B．H2起始投入量为a＝6 C．CO的平衡转化率为66.7% D．平衡时c(CH3OH)＝0.4 mol·L－1 B [用三段式法计算： CO(g)＋2H2(g) 起始物质的量/mol转化物质的量/mol平衡物质的量/mol
CH3OH(g)
4 a 0 x 2x x
4－x a－2x x
2x mol＝0.1 mol·L－1·min－1×10 min×4 L＝4 mol，x＝2，a－2x＝0.5×4，a＝6。平衡时，c(CO)＝0.5 mol·L－1，c(H2)＝0.5 mol·L－1，c(CH3OH)＝
5
0.5 mol·L1。平衡常数K＝
－
c?CH3OH?0.5
＝＝4，A项错误；经上述计2c?CO?·c?H2?0.5×0.52算，B项正确；CO的平衡转化率为50%，C项错误；平衡时c(CH3OH)＝0.5 mol·L－1，D项错误。]
催化剂
10．(1)硫酸工业生产中涉及反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，向2 L的密
△闭容器中充入2 mol SO2、1 mol O2，SO2的平衡转化率与温度的关系如右图所示。
①T1温度下，反应进行到状态D时，v(正)________v(逆)(填“>”“<”或“＝”)。温度为T1时，反应的平衡常数K＝________。
②若在T3温度时，达平衡时测得反应放出的热量为Q1。此时再向容器中加入2 mol SO2、1 mol O2并使之重新达到平衡，测得又放出热量Q2。则下列说法正确的是________(填字母)。 a．Q2一定等于Q1
b．新平衡时SO2的转化率一定大于80% c．T3时的平衡常数大于T1时的平衡常数
(2)(2016·海南高考)顺-1,2-二甲基环丙烷和反-1,2-二甲基环丙烷可发生如下转化：
该反应的速率方程可表示为v(正)＝k(正)c(顺)和v(逆)＝k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题： 已知：某温度下，k(正)＝0.006 s－1，k(逆)＝0.002 s－1，该温度下反应的平衡常数值K1＝________；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，则ΔH________(填“小于”“等于”或“大于”)0。
【解析】 (1)由D到A，二氧化硫的转化率增大，平衡向正反应方向移动，
6
所以正反应速率>逆反应速率；反应达到平衡状态时，二氧化硫的物质的量是0.2 mol，其浓度是0.1 mol·L－1，氧气的浓度是0.05 mol·L－1，三氧化硫的浓?0.9?2度是0.9 mol·L，所以K＝＝1 620；再向容器中加入2 mol SO2、
?0.1?2×0.05
－1
1 mol O2，增大了体系的压强，导致平衡向正反应方向移动，所以放出的热量比Q1多，所以二氧化硫的转化率增大，故a错误，b正确。由图示可知，T1时SO2的转化率高，所以K值大，c错误。
(2) 根据v(正)＝k(正)c(顺)，k(正)＝0.006 s－1，则v(正)＝0.006c(顺)，v(逆)＝k(逆)c(反)，k(逆)＝0.002 s－1，则v(逆)＝0.002c(反)，化学平衡状态时正、逆反应速率相等，则0.006c(顺)＝0.002c(反)，该温度下反应的平衡常数K1＝
c?反?
c?正?
0.006
＝0.002＝3；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，说明断键吸收的能量小于成键释放的能量，即该反应为放热反应，则ΔH小于0。 【答案】 (1)①＞ 1 620 ②b (2)3 小于
11．已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示： 【导学号：91720232】
化学反应 ①2H2(g)＋CO(g) ②H2(g)＋CO2(g) ③3H2(g)＋CO2(g) CH3OH(g) H2O(g)＋CO(g) CH3OH(g)＋H2O(g) 平衡 常数 K1 K2 K3 温度/℃ 500 2.5 1.0 800 0.15 2.50 (1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________(用K1、K2表示)。
(2)反应③的ΔH________0(填“>”或“<”)。 【解析】 (1)K3＝K1·K2。
(2)500 ℃时，K3＝2.5,800 ℃时，K3＝0.375。
即升高温度K变小，即逆向移动，正向为放热反应，ΔH<0。 【答案】 (1)K1·K2 (2)< 12．对于可逆反应CO＋H2O(g)
CO2＋H2，回答下列问题：
【导学号：91720233】
7
(1)830 K时，若起始时c(CO)＝2 mol·L－1，c(H2O)＝3 mol·L－1，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为________；平衡常数K的值为________。 (2)830 K，若只将起始时c(H2O)改为6 mol·L－1，则水蒸气的转化率为________。
(3)若830 K时，起始浓度c(CO)＝a mol·L－1，c(H2O)＝b mol·L－1，H2的平衡浓度c(H2)＝c mol·L－1，则：
①a、b、c之间的关系式是________； ②当a＝b时，a＝________c。
【解析】 在以下计算中，各浓度单位均为mol·L1。
－
(1) CO＋H2O(g) CO2＋H2
起始浓度/mol·L－1 2 3 0 0 转化浓度/mol·L－1 1.2 1.2 1.2 1.2 平衡浓度/mol·L－1 0.8 1.8 1.2 1.2 K＝
1.2×1.21.2
＝1，α(H2O)＝3×100%＝40%。
0.8×1.8
(2)设CO的转化浓度为x CO＋H2O(g)
CO2＋H2
起始浓度/mol·L－1 2 6 0 0 转化浓度/mol·L－1 x x x x 平衡浓度/mol·L－1 2－x 6－x x x
x21.5K＝＝1，解得x＝1.5 mol·L－1，则α(H2O)＝6×100%＝25%。
?2－x??6－x?(3) CO＋H2O(g)
CO2＋H2
起始浓度/mol·L－1 a b 0 0 转化浓度/mol·L1 c c c c
－
平衡浓度/mol·L－1 a－c b－c c c
c2ab
＝1，化简得c＝，因为a＝b，所以a＝2c。
?a－c??b－c?a＋b【答案】 (1)40% 1 (2)25% (3)①c＝
8
ab
②2 a＋b
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