题目内容
煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
（1）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为：C(s)＋H2O(g) 
CO(g)＋H2(g)
ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1 一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母，下同)
a．容器中的压强不变 b．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
c．v正(CO)＝v逆(H2O) d．c(CO)＝c(H2)
（2）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应
CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：
| 实 验 组 | 温 度 /℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
| H2O | CO | H2 | CO | |||
| 1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 5 |
| 2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1.6 | 3 |
| 3 | 900 | a | b | c | d | t |
①该反应的逆反应为________(填“吸”或“放”)热反应。
②若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等)，且t<3 min，则a、b应满足的关系是 (用含a、b的数学式表示)。
目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下
发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，如图表示 该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2， 下列措施中能使 c(CH3OH)增大的是
a．升高温度
b．充入N2(g)，使体系压强增大
c．将H2O(g)从体系中分离出来
d．再充入0.5 mol CO2和1.5 mol H2
【考点】本题考查化学平衡状态的判断，反应放热、吸热的判读，化学平衡状态的有关计算，和外界条件对平衡移动的影响等。
【解析】（1）C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)因为在一个容积可变的密闭容器中，压强时刻不变，故不是化学平衡状态，a不对；1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键，有正反应有逆反应，正逆反应速率相等，b正确；v正(CO)＝v逆(H2O) 正逆反应速率相等，c正确； c(CO)的浓度与c(H2)时刻相等，不能说明达到平衡状态，d错误。
（2）650°时CO的转化率为40%，900°时CO的转化率为20%，正反应为放热反应，该反应的逆反应为吸热反应。实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等)，且t<3 min，则要增大压强，符合起始反应的配比且比原物质的量大即可。则a、b应满足的关系是b=2a，且a>1。
（3）在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2正反应为放热反应，升高温度，反应向逆反应方向移动，a错误；充入N2(g)，使体系压强增大，但各物质的量浓度不发生改变，平衡不移动，b错误；将H2O(g)从体系中分离出来 ，平衡正向进行，C正确；
再充入0.5 mol CO2和1.5 mol H2，相当于加压，平衡正向进行，D正确。
【答案】(1)B、C（2分）
(2)①吸热（2分）；② b=2a，且a>1（3分）
(3)C、D （2分）
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