题目内容
①CO2可转化成有机物实现碳循环．在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ?mol-1，测得CO2和CH3OH（g）浓度随时间变化如图2所示．从3min到9min，v（H2）=②能说明上述反应达到平衡状态的是
A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1（即图中交叉点）
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．单位时间内消耗3mol H2，同时生成1mol H2O
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
③工业上，CH3OH也可由CO和H2合成．参考合成反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的平衡常数．下列说法正确的是
| 温度/℃ | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 |
| 平衡常数 | 667 | 13 | 1.9×10-2 | 2.4×10-4 | 1×10-5 |
B．该反应在低温下不能自发进行，高温下可自发进行，说明该反应△S＜0
C．在T℃时，1L密闭容器中，投入0.1mol CO和0.2mol H2，达到平衡时，CO转化率为50%，则此时的平衡常数为100
D．工业上采用稍高的压强（5MPa）和250℃，是因为此条件下，原料气转化率最高．
考点：化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断,化学反应速率和化学计量数的关系
专题：
分析：①v=
计算反应速率；
②化学反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的物理量不变；
③A、依据平衡常数随温度变化和平衡移动原理分析判断；
B、根据△G=△H-T△S＜0自发，△G=△H-T△S＞0非自发判断；
C、结合平衡三段式列式计算，平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积；
D、此条件是催化剂活性最大，升温平衡逆向进行．
| △c |
| t |
②化学反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的物理量不变；
③A、依据平衡常数随温度变化和平衡移动原理分析判断；
B、根据△G=△H-T△S＜0自发，△G=△H-T△S＞0非自发判断；
C、结合平衡三段式列式计算，平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积；
D、此条件是催化剂活性最大，升温平衡逆向进行．
解答：
解：①从3min到9min，v（CO2）=
=
，则v（H2）=3v（CO2）=3×
=0.125mol/（L?min）-1，
故答案为：0.125；
②A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1时，没有达到平衡状态，故A错误；
B．由于气体的总质量不变，容器的体积不变，则无论是否达到平衡状态，气体的密度都不变，故B错误；
C．化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，都存在单位时间内每消耗3molH2，同时生成1molH2O，故C错误；
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变，说明达到平衡状态，故D正确．
故答案为：D；
③A、依据平衡常数随温度变化和平衡移动原理分析判断，随温度升高平衡常数减小，正反应为放热反应，故A正确；
B、由A得正反应为放热反应，△H＜0，根据△G=△H-T△S＜0自发，△G=△H-T△S＞0非自发，又在低温下不能自发进行，高温下可自发进行，说明该反应△S＜0
，故B正确；
C、结合平衡三段式列式计算，平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积，
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
起始量（mol/L） 0.1 0.2 0
变化量（mol/L） 0.1×50% 0.1 0.05
平衡量（mol/L） 0.05 0.1 0.05
平衡常数K=
=100，故C正确；
D、升温平衡逆向进行，此条件是催化剂活性最大，不是原料气的转化率高，故D错误；
故选ABC．
| △c |
| t |
| 0.50mol/L-0.25mol/L |
| 9min-3min |
| 0.50mol/L-0.25mol/L |
| 9min-3min |
故答案为：0.125；
②A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1时，没有达到平衡状态，故A错误；
B．由于气体的总质量不变，容器的体积不变，则无论是否达到平衡状态，气体的密度都不变，故B错误；
C．化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，都存在单位时间内每消耗3molH2，同时生成1molH2O，故C错误；
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变，说明达到平衡状态，故D正确．
故答案为：D；
③A、依据平衡常数随温度变化和平衡移动原理分析判断，随温度升高平衡常数减小，正反应为放热反应，故A正确；
B、由A得正反应为放热反应，△H＜0，根据△G=△H-T△S＜0自发，△G=△H-T△S＞0非自发，又在低温下不能自发进行，高温下可自发进行，说明该反应△S＜0
，故B正确；
C、结合平衡三段式列式计算，平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积，
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
起始量（mol/L） 0.1 0.2 0
变化量（mol/L） 0.1×50% 0.1 0.05
平衡量（mol/L） 0.05 0.1 0.05
平衡常数K=
| 0.05 |
| 0.05×0.1 2 |
D、升温平衡逆向进行，此条件是催化剂活性最大，不是原料气的转化率高，故D错误；
故选ABC．
点评：本题考查了化学反应速率计算，平衡状态的判断应用，平衡常数K的应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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| X | Y | |
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在298K、100kPa时，已知：
Cl2（g）+H2（g）═2HCl（g）△H1、2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H2、2Cl2（g）+2H2O（g）═4HCl（g）+O2（g）△H3 则△H3与△H2和△H1之间的关系正确的是（ ）
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