化学平衡—高考热点易错
【1】（四川绵阳—月考节选）
CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2(g)＋6H2(g)
C2H4(g)＋4H2O(g)△H。在0.1MPa时，按n(CO2)：
n(H2)=1：3投料，如图所示为不同温度(T)下，平衡时四种气态物质的物质的量(n)的关系。
①该反应的△H_______0(填“>”或“<”)。 ②曲线c表示的物质为______(填化学式)。 < C2H4
（4）①由曲线变化可知随着温度升高，氢气的物质的量逐渐增多，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应放热△H＜0. ②随着温度升高，氢气的物质的量逐渐增多，因氢气为反应物，则另一条逐渐增多的曲线a代表CO2，C2H4 (g)、H2O (g)都是生成物，随着平衡逆向移动，二者的物质的量逐渐减小，由计量关系可知曲线a代表水，曲线c代表C2H4 本题答案：＜；C2H4
【2】（四川绵阳南山中学—高三月考节选）
（1）工业上可用H2和CO2制备甲醇，其反应方程式为CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)。某温度下，将
1molCO2和3molH2充入体积不变的2L密闭容器中，发生上述反应，测得不同时刻反应前后的压强关系如下表所示:
①用H2表示的前2h的平均反应速率v(H2)=_________。 ②该温度下，CO2的平衡转化率为______________。
（2）在300℃、8MPa下，将CO2和H2按物质的量之比1:3通入一密闭容器中发生(2)中反应，达到平衡时，测得CO2的平衡转化率为50%，则该反应条件下的平衡常数为Kp=_____(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
【答案】0.225 mol·L·h(或13.5 mol·L·min） 40% 1/48或0.02
-1
-1
-1
-1
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（1）按照0.8算（5h才达到平衡）
（2）设开始时投入CO2和H2的物质的量分别为1 mol、3 mol，CO2的平衡转化率为50%，则有： CO2 ( g) + 3H2 (g)
CH3OH(g)+ H2O(g)
起始/ mol 1 3 0 0 转化/ mol 0.5 1.5 0.5 0.5 平衡/ mol 0.5 1.5 0.5 0.5
平衡时p（CO2）=8MPa×0.5 mol/3 mol=4/3 MPa，p（H2）=8MPa×1.5 mol/3 mol=4 MPa， p（CH3OH）=8MPa×0.5 mol/3 mol=4/3 MPa，p（H2O）=8MPa×0.5 mol/3 mol=4/3 MPa， 故该反应条件下的平衡常数为Kp= p（CH3OH）·p（H2O）/ p（CO2）·p（H2）= 1/48 【3】（山东济宁—高三期末节选）
（1）T1℃时，在一个容积为5L的恒压容器中充入1molCO、2molH2，经过5min达到平衡，CO的转换率为0.75，则T1℃时，CO(g)+2H2(g)答案75(mol/L）-2
CH3OH(g)的平衡常数为__________________
（2）在T1℃时，在体积为5 L的恒容容器中充入一定量的H2和CO，反应达到平衡时CH3OH的体积分数与n(H2)/n(CO)的关系如图所示。温度不变，当n(H2)/n(CO)=2.5时，达到平衡状态，CH3OH的体积分数可能是图象中的________点。
答案：F（勒夏特列原理）
【4】（山东菏泽—月考节选）
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某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)的分解反应。
（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)下的平衡数据列于下表： 温度/℃ 平衡总压强/kPa 15 5.7 20 8.3 25 12 30 17.1 35 24 2NH3(g)＋CO2(g)，实验测得不同温度
平衡气体总浓度/mol·L－1 2.4×10－3 3.4×10－3 4.8×10－3 6.8×10－3 9.4×10－3 可以判断该分解反应已经达到平衡的是________。
A．2v(NH3)＝v(CO2)
B．密闭容器中混合气体的密度不变 C．密闭容器中CO2的体积分数不变 D．密闭容器中总压强不变
（2）根据表中数据计算，在25℃时，反应2NH3（g）+CO2(g)
NH2COONH4(s)的平衡常数K=________
（3）取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25℃达到平衡状态。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量________________________（填“增加”“减小”或“不变”） （1）BD (A: v正(NH3)＝2v逆(CO2) B:m变，V不变 C:恒定值) （2）6.1*10-7
(3)增加（逆向移动） 【5】（山西—高三月考节选）
(1) NH3催化还原可以消除氮的氧化物的污染。
相同条件下，在固定容积的密闭容器中选用不同的催化剂（A、B、C）发生反应：4NH3(g)+6NO(g)
5N2(g)+6H2O(g),反应产生N2的物质的量浓度随时间变化如图所示。
下列说法错误的是___________
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A.催化剂的催化效率：a＞b＞c
B.X点时，NH3的化学反应速率为0.5mol·L-1·min-1 C.达到平衡时，使用催化剂c时NO的转换率最小
D.若在恒容绝热的密闭容器中发生该反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡 答案：BC
B:只能求平均速率，X点是瞬时速率 【6】（山西—高三月考节选）
恒温恒容下，向容积为1.0L的密闭容器中充入18mol NH3和2.4molNO，在一定条件下发生反应4NH3(g)+6NO(g)
5N2(g)+6H2O(g)，达到平衡时平衡体系的压强为反应前压强的
22倍，则化学平衡常数21K=______________mol/L（保留两位有效数字） 答案：1.0
【7】[师大附中2019届高三月考试卷（六）节选]
工业上由N2、H2合成NH3。制备H2需经多步完成，其中“水煤气（CO、H2）变换”是纯化H2的关键一步。
（1）水煤气变换：CO（g）+ H2O（g）kJ/mol。
平衡常数K随温度变化如下：
温度/℃ K 下列分析正确的是__________。
a. 水煤气变换反应的∆H＜0 b. 增大压强，可以提高CO的平衡转化率
c. 增大水蒸气浓度，可以同时增大CO的平衡转化率和反应速率
（2）以氨水为吸收剂脱除CO2。当其失去吸收能力时，通过加热使吸收剂再生。用化学方程式表示“吸收”过程：___________________________________。 【答案】（1）a c（2）
。
200 290 300 39 400 11.7 CO2（g） + H2（g），该反应的∆H = +41 kJ/mol或﹣41
★补充：特殊图像
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【典型例题】在容积相同的不同密闭容器内，分别充入同量的N2和3H2，在不同温度，任其发生反应N2+3H2
2NH3，在第7秒时分别测定其中NH3的体积分数φ(NH3)，并绘成下图曲线。
（1）A、B、C、D、E中，尚未达到化学平衡状态的点是________。 （2）此反应的正反应是______热反应。
（3）AC段曲线是增函数曲线，CE段曲线是减函数曲线，试从化学反应速率和化学平衡角度说明理由为
____________________________________________________。 （4）T1到T2变化时，υ正 υ逆；T3到T4变化时，υ正 υ逆。
【8】（安徽黄山—高三模拟节选）
将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）△H3
）
（1
取五份等体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线（见如图），则上述CO2转化为甲醇反应的△H3______0（填“＞”、“＜”或“=”）。
（
2
）
在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，进行上述反应．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时
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间变化如图所示。
请回答：第10min后，
保
持
温
度
不
变
，
若向该容器中再充入1molCO2和1molH2O,再次达到平衡时，则CH3OH(g)的体积分数将_________(“变大”、“减小”、“不变”)。
（3）改善能源结构是治理雾霾问题的最直接有效途径。二甲醚是一种清洁能源，可用合成气在催化剂存在下制备二甲醚，其反应原理为：2CO(g)＋4H2(g)
CH3OCH3 (g)＋H2O(g) ΔH，已知在一定条件
下，该反应中CO的平衡转化率α随温度、投料比图3所示。
的变化曲线如
① a、b、c按由大到小的顺序排序为____________；ΔH_____0(填“>”“<”或“=”)。
②在恒容密闭容器里按体积比为1∶2充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是__________。
A．逆反应速率先增大后减小 B． 混合气体的密度增大 C．化学平衡常数K值减小 D．氢气的转换率减小 答案：＜
变大
K=5.33 Qc＜5.33 ，所以平衡正移 a＞b＞c
AC(氢气的转换率减小，也可能是加入H2造成的) 【9】（辽宁沈阳—月考节选）
（1）压强为p1时，向体积为1L的密闭容器中充入b mol CO 和2b mol H2，发生反应CO（g）+2H2
（g）⇌CH3OH（g）．平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示．请回答：该反应属于__（填“吸热”或“放热”）反应；p1 __p2（填“＞”、“＜”或“=”）
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②100℃时，该反应的平衡常数为_______________(用含b的代数式表示) 答案：放热，＜ 1/b (mol/L)
（2）一定条件下，治理汽车尾气的反应是2NO（g）+2CO（g）⇋2CO2（g）+N2（g）△H＜0．在恒温容的密闭容器中通入n（NO）：n（CO）=1：2的混合气体，发生上述反应．下列图象正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是__（选填字母）．
2
-2
答案：b、c
b（注意：n（NO）：n（CO）=1：2，所以比值不变的时候可以确定平衡状态）
【影响化学反应速率的因素】
为了进一步探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积气体所需的时间。
实验 混合溶液 4 mol·L1 H2SO4/mL －A 30 0 V7 B V1 0.5 V8 C V2 2.5 V9 D V3 5 V10 E V4 V6 10 F V5 20 0 饱和CuSO4溶液/mL H2O/mL
请完成此实验设计，其中：V1＝________，V6＝______，V9＝________。 答案 30 10 17.5
解析 若研究CuSO4的量对H2生成速率的影响，则实验中除CuSO4的量不同之外，其他物质的量均相同，则V1＝V2＝V3＝V4＝V5＝30，最终溶液总体积相同。由实验F可知，溶液的总体积均为50 mL，则V6＝10，
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V9＝17.5
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