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1．水煤气是
的主要来源，研究
对
体系制
的影响，涉及主要反应如下：
回答列问题：
(1)
的焓变
(用代数式表示)。
(2)压力p 下，
体系达平衡后，图示温度范围内
已完全反应，
在
温度时完全分解。气相中
，
和
摩尔分数随温度的变化关系如图所示，则a 线
对应物种为 (填化学式)。当温度高于
时，随温度升高c 线对应物种摩尔分数逐渐
降低的原因是 。
(3)压力p 下、温度为
时，图示三种气体的摩尔分数分别为0.50，0.15，0.05，则反应
的平衡常数
；此时气体总物质的量为
，
1
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则
的物质的量为
；若向平衡体系中通入少量
，重新达平衡后，
分压
将 (填“增大”“减小”或“不变”)，
将 (填“增大”
“减小”或“不变”)。
2．当前能源资源短缺，甲醇合成制备与应用是国际研究的热点。
Ⅰ.某温度下，利用
生产甲醇主要涉及以下反应。
反应1.
；
；
反应2.
；
；
回答下列问题：
(1)升高温度时，
的值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)阿伦尼乌斯公式为
(其中k 为速率常数，A 和R 为常数，Ea为反应的活化能，e 为
自然对数的底，T 为温度)，反应Ⅰ的速率方程为
，
，
①增大体系的压强，
(填“增大”“减小”或“不变”)；
②在催化剂作用下，将1mol
和2mol
的混合气体通入1L 密闭容器发生反应1、
2。当反应达到平衡状态时，
的转化率是60%，此时
和
的平均相对分子质量是
23，若反应1 的
，平衡时反应速率
。
2
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(3)将1mol
(g)和3mol
(g)充入密闭容器发生反应Ⅰ和Ⅱ，并达到平衡状态。相同温
度下，在不同压强下测得
的平衡转化率、
(g)的选择性[
]和CO 的选择性[
]随压强变化曲线如
图所示。图中表示
的平衡转化率的曲线是(填“m”“n”或“p”) ，A 点时
的转化率为 。
(4)在恒压密闭容器中充入6mol
、2mol
，分别在1MPa 和10Mpa 下反应。分析温
度对平衡体系中
、CO、
的影响，设这三种气体物质的量分数之和为1，CO 和
的物质的量分数与温度变化关系如图：
3
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①表示10MPa 时CO 的物质的量分数随温度变化关系的曲线是 (填标号)。
200
②
～400℃，b、d 曲线基本重合的原因 。
Ⅱ.甲醇应用：利用甲醇分解制备烯烃，涉及反应如下：
(5)某温度下，总压P 条件下，平衡体系中各物质的物质的量分数随温度变化如图所示：
已知在1100K 时，
，此条件下的
。
3．
和
重整制取合成气CO 和
，在减少温室气体排放的同时，可充分利用碳资
源。该重整工艺主要涉及以下反应：
反应a：
反应b：
反应c：
反应d：
(1)重整时往反应体系中通入一定量的水蒸气，可在消除积碳的同时生成水煤气，反应为
，该反应的△H＝ (写出一个代数式)。
(2)关于
和
重整，下列说法正确的是 (填编号)。
4
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A．
的物质的量保持不变时，反应体系达到平衡状态
B．恒容时通入
增大压强，
的平衡转化率减小
C．加入反应c 的催化剂，该反应的平衡常数K 增大
D．达到平衡后，降低反应温度，反应d 的
(3)一定压强下，按照
投料，
和
重整反应达到平衡时各组分的
物质的量分数随温度的变化如图所示
①图中曲线m、n 分别表示物质 、 的变化(选填“
”“CO”
或“
”)。
700℃
②
后，C(s)的物质的量分数随温度升高而增大的原因是
。
③某温度下体系中不存在积碳，
和
的物质的量分数分别是0.50、0.04，该温度下
甲烷的平衡转化率为 ，反应b 的平衡常数K＝ (列出计算式)。
4．含氨污染物的有效去除和含碳资源的充分利用是重要研究课题。回答下列问题：
(1)利用尾气
与
反应制备新型硝化剂
，过程中见下表，其中x、y、z 为常数。
过程
反应
焓变
平衡常数K 与温度T 关
系
Ⅰ
5
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Ⅱ
Ⅲ
①反应Ⅲ的活化能
(正)
(逆)(填“>”或“<”)．
②
的数值范围是 。 (填标号)
A．<-2 B． -2~0 C．0~2 D． >2
(2)
与
重整是
利用的研究热点之一。该重整反应体系有以下反应：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
(只在高温下自发进行)
①在一定压强和催化剂的条件下，将等物质的㫫的
和
通入重整反应器中，平衡时，
、
的物质的量分数及转化率随温度变化的关系如图所示。平衡时
的物质的量
分数随温度变化的曲线是 (填标号)。温度高于
后，曲线
超过曲线的可能原
因为 。
②在
时，将
和
按物质的量之比为
充入密闭容器中，分别在无催化剂和
6
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催化下反应相同时间，所得
的转化率与温度的关系如图所示。
点
转化率相
等的原因是 。
③设
为相对压力平衡常数，用相对分压代替浓度即可得相对压力平衡常数的表达式[气
体的相对分压等于其分压(单位为
)除以标准压强
]。现向恒容密闭容1 器
中按
充入原料气，初始总压为
，发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，体系达
到平衡时
的分压为
，此温度下反应Ⅲ
，则
的平衡转化率为 。
5．天然气的主要成分为
，是重要的燃料和化工原料.以
为原料合成甲烷涉及
的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题：
(1)
。
(2)一定条件下，若只发生反应Ⅱ，测得CO 的平衡转化率与温度、起始投料比m(
的关系如图所示.已知
(
速率常
数，只与温度有关)。
7
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①图中投料比
的大小顺序为 ，判断依据是 。
②若在
的密闭容器中充入
和
，在一定温度下，经
达到平衡，平衡时
CO 的转化率为50%，则前
氢气的反应速率
.此时
.(填写分数即可，不用化简)，达到平衡后，升高温度，
(填“增大”“减
小”或不变”)。
(3)将
和
通入密闭容器，在一定条件下进行反应.达到平衡时，容器中
为
为
，容器中总压强为p，则甲烷的压强为 ，反应Ⅲ的平衡常数
(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
6．二氧化碳—甲烷重整反应制备合成气（
）是一种生产高附加值化学品的低碳过
程。该过程存在如下化学反应：
①
②
③
8
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④
回答下列问题：
(1)
= ，反应① 正向自发进行（填标号）。
A．低温下能 B．高温下能 C．任何温度下都能 D．任何温度下都不能
(2)反应体系总压强分别为5.00MPa、1.00MPa 和0.50MPa 时，
平衡转化率随反应温度
变化如图所示，则代表反应体系总压强为5.00MPa 的曲线是 （填“Ⅰ”“Ⅱ”或
“Ⅲ”），判断依据是
(3)当反应传系总压强为0.1MPa 时，平衡时部分组分的物质的量随反应温度变化如图所示。
随反应温度的升高，
的物质的量先增加后减少。主要原因是 ．
(4)恒温恒压条件下，向容器中通入1mol
和1mol
，达到平衡时CH4的转化率为
9
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80%，
的转化率为50%，碳单质的物质的量为0.8mol，
的物质的量为 mol，
反应①用摩尔分数表示的平衡常数
= （结果保留两位小数）。上述平衡时
。向体系通入
气，重新达到平衡时。
，则
（填
“>”“<”或“=”）。（已知反应
的
，物质的
摩尔分数
）
7．在催化剂的作用下，利用合成气(主要成分为CO、
和
)合成甲醇时涉及了如下反
应：
反应Ⅰ．
反应Ⅱ．
反应Ⅲ．
回答下列问题：
(1)
=
。
某温度下，盛有1mol CO 的密闭容器通入
发生反应Ⅰ，测得平衡时
(g)的体积分
数变化如图所示。
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(2)a、b、c 三点中，
转化率最大的是 (填字母)。
(3)图中，n= mol，此时CO 的转化率为50%，反应体系总压为pPa，则该温度下反应
Ⅰ的平衡常数Kp= Pa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
一定条件下，某密闭容器中投入1mol
和3mol
发生反应Ⅱ和Ⅲ。
(4)升高反应体系温度，合成甲醇的反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)加入少量CO，平衡时甲醇的量 (填“增多”“减少”或“不变”)。
(6)达到平衡后，缩小容器体积，反应Ⅲ的平衡 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
改变温度和投气比[
]发生反应：
，测得
CO 平衡转化率如表所示(其他反应条件相同)。
平衡点
a
b
c
0.5
0.5
1
CO 平衡转
化率
50
33.3
50
(7)a、b、c 三点对应的反应温度由高到低顺序是 。
研究表明，反应
的速率方程为
，
式中yCO、yH2O、yCO2、yH2分别表示相应的物质的量分数，Kp为平衡常数，k 为反应的速率
常数，温度升高时k 值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的
曲线如图所示。
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(8)根据速率方程分析，
时v 逐渐减小的原因是 。
8．甲醇制烯烃是一项非石油路线烯烃生产技术。
I．甲醇在一定条件下可发生反应生成
，烯烃产物之间存在如下转化关系：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
反应达平衡时，三种组分
的物质的量分数
随温度
的变化关系如图
所示。
(1)反应Ⅲ的
。
(2)图1 中曲线b 代表的组分是 ，曲线代表的组分是 。
(3)
后，曲线a 下降的原因是 。
Ⅱ．将
和
充入
恒容密闭容器中，分别在两种不同催化剂I、Ⅱ下
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发生反应
，相同时间内
的转化率随温度
变化曲线如图所示。
(4)催化剂I、Ⅱ中催化效率较高的是 。
(5)在催化剂作用下，随温度的升高，
的转化率先增大后减小，理由是
(6)已知C 点容器内压强为P，在
温度下，用平衡分压代替平衡浓度表示的压强平衡常数
为 (用含P 的关系式表示，已知：分压=气体总压气体体积分数)。
9．乙醇可以通过部分氧化制氢气，涉及的相关反应方程式如下：
a)
b)
c)
d)
(1)若发生反应
，可提高乙醇中氢原子的利用
率，反应的
(用代数式表示)。
(2)用平衡分压代替平衡浓度时，平衡常数可表示为
，各反应的
随温度的变化如图1
所示。
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①以上反应中，属于吸热反应的有 (填字母)。
②平衡常数大于
时可认为反应完全，则
时，反应完全进行的有 (填字母)。
(3)恒压条件下往反应容器中通入
和少量
，平衡时体系中各物质(
、
、
、
、
)的物质的量分数随温度的变化如图2 所示。
①图中表示
的曲线为 。(填“
”或“
”)。
②下列说法正确的是 (填编号)。
A.当气体密度不再发生变化时，反应达到平衡状态
B.温度升高，反应的
增大，
减小
C.达到平衡时分离出部分
，反应c 的平衡常数增大
D.加入稀有气体，重新达到平衡时
的物质的量增加
③
下达到平衡时
和
均反应完全，
、
和
的物质的量分数分别为
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0.20、0.32、0.12，则平衡时
的物质的量为
，反应c 的平衡常数K= 。
10．
通过不同方式转化为高附加值化学品有利于实现“双碳目标”，其中
加氢转
化为二甲醚(
)是常见的一种方式，其反应过程如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
回答下列问题：
(1)
加氢制
反应的热化学方程式为 。
(2)进料比
时，不同压强下
平衡转化率随温度的变化关系如图所示。
①四条曲线对应压强
、
、
和
由大到小的顺序为 ，判断依据是
。
②压强为
时，
平衡转化率随温度升高先减小后增大，原因是 。
(3)上图中，当反应温度高于350℃时几条曲线重合，说明此时的转化率不受压强影响，原
因是 。
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(4)反应Ⅱ和反应Ⅲ的平衡常数(
)随温度变化关系如图2 所示，表示反应Ⅱ的曲线为
(填“a”或“b”)。恒温恒压条件下，向体系中通入
和
，达到平衡时
转
化率为50％，
为0.07mol，该条件下生成的CO 可以忽略不计，则
的物质
的量为 mol，
加氢制
的反应用摩尔分数表示的平衡常数
(列出计算式)。(已知反应
的
，物质i 的摩尔分数
。)
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参考答案：
1．(1)
+
+
(2)
当温度高于T1，
已完全分解，只发生反应Ⅱ，温度升高，反应
Ⅱ逆向移动，所以
的摩尔分数减小。
(3)
0.5 不变 不变
【详解】（1）已知三个反应：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
设目标反应
为Ⅳ，根据盖斯定律，Ⅳ=Ⅰ
+Ⅱ+Ⅲ，所以
+
+
。
（2）图示温度范围内
已完全反应，则反应Ⅰ已经进行完全，反应Ⅱ和Ⅲ均为放热反应，
从开始到T1，温度不断升高，反应Ⅱ和Ⅲ逆向移动，依据反应Ⅱ，
量减小，摩尔分数减
小，
量升高，摩尔分数，且二者摩尔分数变化斜率相同，所以a 曲线代表
的摩尔分
数的变化，则c 曲线代表
的摩尔分数随温度的变化，开始到T1，
的摩尔分数升高，
说明在这段温度范围内，反应Ⅲ占主导，当温度高于T1，
已完全分解，只发生反
应Ⅱ，所以
的摩尔分数减小。
1
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（3）①压力p 下、温度为
时，
、
、
和摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05，则
H2O(g)的摩尔分数为：
，则反应
的
平衡常数
；
②设起始状态1molC(s)，xmolH2O(g)，反应Ⅰ进行完全。
则依据三段式：
根据平衡时
、
、
和摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05，则有
、
、
，解出
，
，
则
，而由于平衡时n(总)=4mol，则
y=4，y=
，则
n(CaCO3)=
=
=0.5。
③若向平衡体系中通入少量
，重新达平衡后，反应
的
Kp=
，温度不变，Kp 不变，则分压
不变；体系中增加了
，若反应Ⅱ
逆向移动，在CO2分压不变的前提下，CO、H2O 的分压增大，H2分压减小，则反应Ⅱ的
Kp 将会发生变化，与事实不符， 所以为了保证Ⅱ的Kp 也不变，最终所有物质的分压均不
变，即
不变。
2．(1)减小
(2) 不变 0.512
2
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(3) n 24%
(4) d 200～400℃以反应Ⅰ为主，加压反应Ⅰ正向移动，
增大，对反应Ⅱ
起抑制作用；升温对反应Ⅱ有促进作用，两种因素作用相当，导致CO 物质的量分数几乎
不变
(5)
或者
【详解】（1）根据盖斯定律，由“反应Ⅰ+反应Ⅱ”得：
，其反应热
，其平衡常数K=K1•K2，升高温度，
该反应的平衡状态逆向移动，则K=K1•K2的值将减小。
（2）增大体系的压强，反应的活化能、温度没有变化，k 也不改变，因此K 正-k 逆，保持不
变；反应达到平衡状态时，
的转化率是60%，则剩余
物质的量为0.4mol，
和
的平均相对分子质量是23，则n(
):n(
)=1:1，剩余
物质的量为0.4mol，平衡时
反应速率
=20×0.4mol/L×(0.4mol/L)3=0.512
；
（3）增大压强，反应Ⅰ平衡正向移动，反应Ⅱ平衡逆向移动，则
的平衡转化率增大，
的选择性增大，CO 的选择性减小，由于
的选择性与CO 的选择性之和等于
100%，因此m 曲线表示
的选择性，p 曲线表示CO 的选择性，n 曲线表示
的平
衡转化率。A 点时，
的平衡转化率为30%，CO 的选择性也为30%，则
的选择
3
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性为70%。达到平衡时，设反应Ⅰ中有amol
反应了，则消耗了3amolH2，生成了amol
，反应Ⅱ中有bmol
反应了，则消耗了bmolH2，生成了bmolCO，则
，
，解得a=0.21，b=0.09，H2的转化率为：
。
（4）①根据
，温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，减小
，a、c 曲线表示不同压强下
的物质的量分数，b、d 曲线表示不同压强下
CO 的物质的量分数。当温度相同时，10MPa 相对于1MPa，为增大压强，反应Ⅰ平衡正向
移动，
的物质的量分数增大，反应Ⅱ平衡逆向移动，CO 的物质的量分数减小，因
此表示10MPa 时
、CO 的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是a、d；200～
400℃以反应Ⅰ为主，加压反应Ⅰ正向移动，
增大，对反应Ⅱ起抑制作用；升温对
反应Ⅱ有促进作用，两种因素作用相当，导致CO 物质的量分数几乎不变
（5）已知在1100K 时，
，设向容器加入5mol
发生前两个反
应，生成n(
)=1mol，n(
)=1mol，n(
)=5mol，由此可列下列
因
所以（1-3n）=2(1+2n)，解得n=
，所以最终平衡体系中含有1-
4
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3n=
mol
，(1+2n) =
mol
，以及5mol
，P（
）=
，P（
）=
，
=
3．(1)△H1-△H2-△H3
(2)AD
(3) CO2 H2 反应c 为吸热反应，反应d 为放热反应。700℃后，随着温度升
高，反应c 右移对C(s)的物质的量分数的影响比反应 d 左移的大 12.5%
【详解】（1）该反应由a-b-c 得到即△H=△H1-△H2-△H3。答案为△H1-△H2-△H3；
（2）A．随着反应进行CH4不断减少，平衡时保持不变，A 项正确；
B．恒容时，平衡体系中各物质的浓度不发生改变，平衡不移动，CO2转化率不变，B 性错
误；
C．加入催化剂只改变反应历程不改变平衡常数，C 项错误；
D．达到平衡后，降低温度反应d 正向移动，v 正>v 逆，D 项正确；
故选AD。
（3）反应起始投入CH4和CO2为2：1，所以m 为CO2。同时700℃之后C 固体增加，即
700℃以上的高温有利于反应c 正向进行，反应c 正向进行H2物质的量分数增加则n 为
H2。P 为CO。设反应投入CH4和CO2物质的量分别为2mol、1mol。根据反应列出以下三
段式：
5
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，则平衡时CO2物质的量为(1-n-m)mol，CO
的物质的量为(n+2m)mol，H2O 物质的量为nmol，H2为(2m-n)mol，CH4为（2-m）mol，则
平衡体系中气体总物质的量为（3+m）mol。已知CH4和H2O 的物质的量分数分别是0.50、
0.04，则建立等式为
、
得m=0.25、n=0.14。则CH4 的转化率为
。则K=
。答案
为反应c 为吸热反应，反应d 为放热反应。700℃后，随着温度升高，反应c 右移对C(s)的
物质的量分数的影响比反应 d 左移的大；12.5%；
。
4．(1) ＜ C
(2) a 曲线c 和d 分别代表
和
的转化率曲线，温度高于
后，升高温
度有利于反应Ⅲ的进行，导致
的转化率大于
的转化率 催化剂失去活性
68%
【详解】（1）①根据
，平衡常数K 与温度T 成反比，即温度升高，平衡常
数减小，则该反应为放热反应，ΔH=Ea(正)-Ea(逆)＜0，则Ea(正)＜Ea(逆)，故答案为＜；
②根据上述分析，反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应，即ΔH2＜0，ΔH3＜0，根据盖斯定律反应
Ⅰ=反应Ⅲ×2-反应Ⅱ，则ΔH1=2ΔH3-ΔH2＜0，推出
选项C 正确；故答案为C；
（2）①CO2、CH4为反应物，其物质的量分数均随温度的升高而减小，低温时，反应Ⅲ不
发生，只发生反应Ⅰ和Ⅱ，所以CO2的物质的量分数小于CH4的物质的量分数，平衡时
CO2的物质的量分数随温度变化的曲线是a；曲线c 和d 分别代表CO2和CH4的转化率曲线，
6
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温度高于1300K 后，升高温度有利于反应Ⅲ的进行，导致CH4的转化率大于CO2的转化率，
故答案为a；曲线c 和d 分别代表CO2和CH4的转化率曲线，温度高于1300K 后，升高温度
有利于积碳反应的进行，导致CH4的转化率大于CO2的转化率；
a
②点时与无催化剂的转化率相同，说明催化剂已无催化活性，其可能原因为催化剂失去活
性，故答案为催化剂失去活性；
③由反应Ⅲ
，
，某温度下反应Ⅲ的
，平衡
时
的分压为40kPa，则平衡时p(CH4)=
kPa，根据阿伏伽德罗定律推论，恒温恒容时
气体的压强之比等于物质的量之比，按投料比n(CO2) n(CH
∶
4)=1 1∶，初始总压为100kPa，则
起始时p(CH4)=50kPa，已转化的p(CH4)=(50-
)kPa，则甲烷的平衡转化率为α(CH4)=
=68%，故答案为68%。
5． -157.1
相同温度下，增大氢气的浓度CO 的转化率增大
0.15
减小
【分析】根据盖斯定律：Ⅰ=Ⅱ+Ⅲ，计算
；平衡时
，
，由此计算；将
和
通入密闭容器，在一定条件下进行反应，达到平衡时，容器中
为
为
，根据碳原子守恒：CO2为(1-a-b)mol，根据氧原子守恒：H2O 为2-
2n(CO2)-n(CO)=2mol-2(1-a-b)mol-bmol=(2a+b)mol，n(H2)=
×[b-2n(H2O)-4n(CH4 )]mol=
7
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×[b-2(2a+b)-4a]mol=(3-4a-b)mol，平衡时气体的总物质的量为n(CO2)+n(CO)+n(H2O)
+n(H2)=(4-2a)mol，计算甲烷的压强p(CH4)=p 总×
；Ⅲ中各组分的分压为：p(CO2)=
，p(H2)=
，p(CO)=
，p(H2O)=
，代入Kp=
计算。
【详解】(1)Ⅰ.
，Ⅱ.
，Ⅲ.
，根据盖斯定律：Ⅰ=Ⅱ+Ⅲ，
=-198
+40.9
=-157.1
。故答案为：-157.1；
(2)①图中投料比
的大小顺序为
，判断依据是相同温度下，增大氢
气的浓度CO 的转化率增大。故答案为：
；相同温度下，增大氢气的浓度CO
的转化率增大；
②若在
的密闭容器中充入
和
，在一定温度下，经
达到平衡，平衡时
CO 的转化率为50%，
则前
氢气的反应速率
=0.15
，此时
8
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=
，(填写分数即可，不用化简)，达到平衡后，升高
温度，平衡逆向移动，逆速率大于正速率，
减小(填“增大”“减小”或不变”)。故
答案为：0.15；
；减小；
(3)将
和
通入密闭容器，在一定条件下进行反应，达到平衡时，容器中
为
为
，根据碳原子守恒：CO2为(1-a-b)mol，根据氧原子守恒：H2O 为
2-2n(CO2)-n(CO)=2mol-2(1-a-b)mol-bmol=(2a+b)mol，n(H2)=
×[b-2n(H2O)-4n(CH4 )]mol=
×[b-2(2a+b)-4a]mol=(3-4a-b)mol，平衡时气体的总物质的量为n(CO2)+n(CO)+n(H2O)
+n(H2)=(4-2a)mol，所以甲烷的压强p(CH4)=p 总×
=
；Ⅲ中各组分的分压为：
p(CO2)=
，p(H2)=
，p(CO)=
，p(H2O)=
，Kp=
=
。故答案为：
；
。
6．(1) +247.3kJ/mol B
(2) Ⅲ 甲烷反应的方程式中，反应前后气体计量数增大，其它条件不变时，增大
压强平衡逆向移动，CH4的转化率降低
(3)温度较低时，反应放热，以②为主，升高温度，逆向移动，生成CO2，CO2的量增加；
温度较高时，反应为吸热反应，以①为主，升高温度反应正向移动，消耗CO2，CO2的量
减少
(4) 0.5 0.39 ＝
【详解】（1）已知：
9
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①
②
③
④
依据盖斯定律可知反应②+
-2×
③
④得方程式①，则ΔH1=ΔH2+ΔH3-2ΔH4=
（-90.2+74.9+2×131.3）kJ/mol=+247.3kJ/mol；反应①中ΔH＞0，反应①中ΔS＞0，如果
ΔG=ΔH-TΔS＜0，反应①在高温下正向自发进行；
（2）甲烷反应的方程式中，反应前后气体计量数增大，其它条件不变时，增大压强平衡逆
向移动，CH4的转化率降低，所以代表反应体系总压强为5.00MPa 的曲线是Ⅲ；
（3）根据图知，CO2参加的反应有①②，温度较低时，反应放热，以②为主，升高温度，
逆向移动，生成CO2，CO2的量增加；温度较高时，反应为吸热反应，以①为主，升高温
度反应正向移动，消耗CO2，CO2的量减少；
（4）恒温恒压条件下，向容器中通入1molCH4和1molCO2，达到平衡时CH4的转化率为
80%，CO2的转化率为50%，则消耗的n（CH4）=1mol×80%=0.8mol、n（CO2）
=1mol×50%=0.5mol，根据碳原子守恒得：n（CH4）消耗+n（CO2）消耗=n（CO）+n（C）；
平衡时剩余的n（CH4）=（1-0.8）mol=0.2mol，剩余的n（CO2）=（1-0.5）mol=0.5mol；
依据三段式（单位/mol）可知
对于CH4，1-a-c=0.2，对于CO2，1-a-b=0.5，对于C，b+c=0.8，对于CO，2a-d=0.5，则得
a=b=0.25，c=0.55，d=0，所以n（H2）=（2a-2b+2c-d）mol=1.1mol，n（H2O）=（2b+d）
mol=0.5mol，混合气体总物质的量为（0.2+0.5+1.1+0.5+0.5）mol=2.8mol，x（H2）=
，x
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（CH4）=
，x（CO2）=x（CO）=
，反应①用摩尔分数表示的平衡常数Kx=
≈0.39；平衡时反应③的K=
，化学平衡常数只与温度有关，温度不变，
化学平衡常数不变，所以平衡时
=a，向体系通入He 气，重新达到平衡时，
=b，则a=b。
7．(1)＋41.2
(2)a
(3) 2
(4)增大
(5)增多
(6)逆向
(7)b＞a＞c
(8)
减小对v 的降低大于k 增大对v 的提高
【详解】（1）已知：反应Ⅰ．
；反应
Ⅱ．
；根据盖斯定律可知，
由反应Ⅱ-反应Ⅰ，可得反应Ⅲ，故
。
（2）对于一可逆反应，增加一种反应物的浓度，可以提高另一反应物的转化率，而自身转
化率降低，故a、b、c 三点中，
转化率最大的是a。
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（3）当反应物按照化学计量数之比充入时，生成物的体积分数最大，CO 物质的量为
1mol，故图中，n=2mol。此时CO 的转化率为50%，可列出三段式：
，则气体总物质的量为2mol，故该温度下反应Ⅰ的
平衡常数
。
（4）升温反应速率增大，故升高反应体系温度，合成甲醇的反应速率增大。
（5）加入少量CO，反应Ⅲ平衡逆向移动，CO2浓度增大，则反应Ⅱ平衡正向移动，故平
衡时甲醇的量增多。
（6）达到平衡后，缩小容器体积，压强增大，反应Ⅱ平衡正向移动，CO2浓度减小，故反
应Ⅲ的平衡逆向移动。
（7）已知
，故
为放热反应，当
相同时，升温逆向移动，
CO 平衡转化率降低，故b＞a；增大
，CO 平衡转化率会降低，而平衡点c
与平衡点a 相比，CO 的转化率相同，则c 点相对于a 点为降低温度，平衡正向移动，故a
＞c，综上所述，a、b、c 三点对应的反应温度由高到低顺序是b＞a＞c。
（8）
为放热反应，升温Kp减小，温度升高时k 值增大，
根据速率方程分析，
时v 逐渐减小的原因是
减小对v 的降低大于k 增大对v 的提高。
8．(1)
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(2)
(3)曲线
代表的组分是
，
后，以反应为主，温度升高，平衡正向移动，
的物质的量分数减小
(4)催化剂Ⅱ
(5)B 点前，反应未达平衡，随温度升高，反应速率加快，
转化率增大；B 点后，反应
已达平衡，随温度升高，平衡左移，
转化率降低
(6)
【详解】（1）根据盖斯定律，
得反应
，反应Ⅲ的
。故答案为：
；
（2）升高温度，平衡向着吸热反应方向移动，则三个反应均正移，则C2H4的物质的量分
数不断增大，
物质的量分数不断减小，图1 中曲线b 代表的组分是
，曲线代表
的组分是
。故答案为：
；
；
（3）曲线a 代表
；
的物质的量分数先增加后减小，是因为温度低于
时，
以反应Ⅱ为主，温度的升高，平衡正向移动，
的物质的量分数增加，温度高于
，
以反应为主，温度升高，平衡正向移动，
的物质的量分数减小，故答案为：曲线
代表的组分是
，
后，以反应为主，温度升高，平衡正向移动，
的物质的
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量分数减小；
（4）由图像可知，在相同温度、相同时间下，催化剂Ⅱ的二氧化碳转化率比催化剂I 的高，
催化剂I、Ⅱ中催化效率较高的是催化剂Ⅱ。故答案为：催化剂Ⅱ；
（5）在催化剂作用下，随温度的升高，
的转化率先增大后减小，理由是B 点前，反应
未达平衡，随温度升高，反应速率加快，
转化率增大；B 点后，反应已达平衡，随温
度升高，平衡左移，
转化率降低，故答案为：B 点前，反应未达平衡，随温度升高，
反应速率加快，
转化率增大；B 点后，反应已达平衡，随温度升高，平衡左移，
转化率降低；
（6）已知C 点容器内压强为P，
在
温度下，用平衡分压代替平衡浓度表示的压强平衡常数
。故答案为：
。
9．(1)
(2) ad ab
(3) n AD
【详解】（1）由盖斯定律可知a+
b+
d 可得反应
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；
（2）①由图示知随着温度升高，bc 反应的平衡常数减小，ad 平衡常数增大，故ad 反应属
于吸热，升高温度平衡正向移动；
②平衡常数大于
即lgKp>5 时可认为反应完全，则
时，反应完全进行的有ab。
（3）①ad 反应属于吸热，升高温度平衡正向移动，故CO 的含量增大，曲线n 为CO 的曲
线；
A
②．该体系只有气体参与反应，质量守恒，m 总不变，反应体系是气体物质的量增大的反
应，恒压体系容器的体积增大，故密度是个变量，当气体密度不再发生变化时，反应达到
平衡状态，选项A 正确；
B．温度升高，反应的
、
均增大，选项B 错误；
C．平衡常数是个随温度变化的常数，达到平衡时分离出部分
，反应c 的平衡常数不
变，选项C 错误；
D．恒压环境中加入稀有气体，容器体积增大，反应体系的分压减小，ad 平衡正向移动，
重新达到平衡时
的物质的量增加，选项D 正确；
答案选AD；
③
、
和
的物质的量分数分别为0.20、0.32、0.12，则一氧化碳和二氧化碳的物
质的量分数之和为1-(0.2+0.32+0.12)=0.36，设平衡时各物质总的物质的量为n 总，根据碳元
素守恒可知（0.20+0.36）n 总=4，故n 总=
mol，则氢气的物质的量为
0.32mol=
mol；由图可知，
下达到平衡时CO 和CO2的物质的量相等，则n(CO)= n(CO2)=
0.36n 总=
mol，n(H2O)=0.12 n 总=
mol，c(CH4)=0.2 n 总=
mol，反应c 的平衡常数K=
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。
10．(1)
(2) p1＞p2＞p3＞p4 反应Ⅱ和反应Ⅲ是气体体积不变的反应，压强增大，平衡不发
生移动，反应I 是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CO2的转化率变大，说
明平衡正向移动，压强不断增大 温度较低时，CO2平衡转化率主要取决于反应I，温
度较高时，CO2平衡转化率主要取决于反应Ⅱ
(3)温度高于350℃时总反应以反应Ⅱ为主
(4) b 0.215
【详解】（1）由盖斯定律可知，反应I×2+反应Ⅲ可得
。
（2）①反应Ⅱ和反应Ⅲ是气体体积不变的反应，压强增大，平衡不发生移动，反应I 是气
体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CO2的转化率变大，说明平衡正向移动，
压强不断增大，因此压强p1、p2、p3由大到小的顺序是p1＞p2＞p3＞p4；
②压强为p1时，CO2平衡转化率为反应I 和反应Ⅱ的CO2平衡转化率之和，反应I 为放热反
应，随温度升高CO2平衡转化率降低，反应Ⅱ为吸热反应，随着温度升高，CO2的平衡转
化率先减小后增大，原因是：温度较低时，CO2平衡转化率主要取决于反应I，温度较高时，
CO2平衡转化率主要取决于反应Ⅱ。
（3）反应Ⅱ是气体体积不变的吸热反应，当反应温度高于350℃时几条曲线重合，说明此
时的转化率不受压强影响，且温度升高，CO2的平衡转化率增大，原因是：温度高于350℃
时总反应以反应Ⅱ为主。
（4）反应Ⅱ是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K 值增大，lnK 增大，则表示反应Ⅱ
的曲线为b。根据已知条件列出“三段式”：
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达到平衡时
转化率为50％，则x=0.5mol，
为0.07mol，则0.5-2y=0.07，
y=0.215mol，则
的物质的量为0.215mol，
加氢制
的反应方程式为：
，用摩尔分数表示的平衡常数
。
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