（16分）向一定体积的密闭器中加入2 mol A、0．6 mo1 C和一定量的B三种气体．一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图(Ⅰ)所示，其中t₀～t₁ 阶段c(B)未画出．图(Ⅱ)为t₂时刻后改变反应条件，化学反应速率随时间变化的情况，四个阶段改变的条件均不相同，每个阶段只改变浓度、温度、压强、催化剂中的一个条件，其中t₃～t₄阶段为使用催化剂．

 请回答下列问题：

(1)若t₁＝15 min，则t₀～t₁阶段以C物质的浓度变化表示反应速率为            。

 (2) t₄～t₅阶段改变的条件为         ，B的起始物质的量浓度为                       ，各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示：

则K₁=              (保留两位小数)，

K₁、K₂、K₃、K₄、K₅之间的关系为                         (用“>”、“<”或“＝”连接)．

 (3) t₅～t₆阶段保持容器内温度不变，若A的物质的量共变化了0.01 mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，写出此温度下该反应的热化学方程式                    

                                                                             。

 (4)在相同条件下，若起始时容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要达到t₁时刻同样的平衡，a、b、c要满足的条件为                          .

【解析】（1）化学反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示。根据图像I可知在15min内C的浓度变化量是0.6mol/L－0.3mol/L＝0.3mol/L，所以速率为

（2）由图像Ⅱ可知，在t₄～t₅阶段反应速率减小，但平衡不移动，所以改变的条件不可能是温度和浓度，由于在t₃～t₄阶段为使用催化剂，所以该阶段只是降低压强。这说明改变压强平衡不移动，因此反应前后体积是不变的。根据图像I可知A是反应物，C是生成物，二者的变化量之比是2︰3，所以要使反应前后体积不变，B只是反应物，及反应的方程式为2A＋B3C。C的浓度增加了0.3mol/L，则B的浓度减少了0.1mol/L，所以B的起始浓度是0.4mol/L＋0.1mol/L＝0.5mol/L。在t₁～t₂阶段平衡是ABC的浓度（mol/L）分别为0.8、0.4、0.6，所以平衡常数为。因为平衡常数只与温度有关，根据图像可知在t₅～t₆阶段，正逆反应速率同时增大，但平衡向正反应方向移动，因为该条件只能是温度且是升高温度，所以反应是吸热反应，因此K₁、K₂、K₃、K₄、K₅之间的关系为K₁=K₂=K₃=K₄<K₅。

（3）根据题意科判断，每消耗0.01molA，反应就吸收能量akJ，所以反应的热化学方程式为2A_(g)+B_(g)⇋3C_(g)     △H＝＋200kJ/mol。

（4）因为容器容积不变（容器容积是2L），所以要使平衡等效，则起始物质的物质的量是相等的。根据题意可知起始时AB的物质的量分别为2.4mol和1.2mol，则把cmol的C转化为AB，则AB的物质的量（mol）分别是a＋2c/3、b＋c/3，所以关系式必须满足a＋2c/3＝2.4、b＋c/3＝1.2.

（12分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)；ΔH

（1）已知，该反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，则ΔH    0，△S   0 （填“＜，＞或＝”）。

（2）在300℃，5MPa条件下，将0.20mol的 CO与0.58mol H₂的混合气体充入2L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

①在0～2min内，以H₂表示的平均反应速率为       mol·L^-1·s^-1。

②列式计算300℃时该反应的平衡常数K =                                  。

③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H₂和1.00 molCH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将        。

A．向正方向移动   B．向逆方向移动   C．处于平衡状态  D．无法判断

④下列措施可增加甲醇产率的是         

A．压缩容器体积                B．将CH₃OH(g)从体系中分离

C．充入He，使体系总压强增大   D．再充入0.20mol CO和0.58mol H₂

（3）若其它条件不变，使反应在500℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。

【解析】（1）根据反应的特点可知△S小于0，因为反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，所以根据△G＝△H－T·△S可知反应是放热反应。

（2）①反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，根据图像可知反应进行到2min时甲醇

的浓度不再发生变化，平衡时甲醇的物质的量是0.04mol，则消耗氢气是0.08mol，所以在0～2min

内，以H₂表示的平均反应速率为。

②平衡时氢气的浓度是，CO的平衡浓度是

,所以该温度下的平衡常数为。

③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H₂和1.00 molCH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时它们的浓度分别为0.25mol/L、0.50mol/L、、0.50mol/L，因为＞4，所以反应向逆反应方向移动。

④压缩体积，压强增大，平衡向正反应方向移动。选项B是降低生成物浓度，平衡也向正反应方

向移动。充入He，使体系总压强增大，但物质但浓度没有变化，所以平衡不移动。再充入0.20mol

CO和0.58mol H₂，相当于增大体系的压强，平衡向正反应方向移动，所以答案是ABD。

（3）因为反应是放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，但反应速率会加快，所以图

像为

（16分） 向一定体积的密闭器中加入2 mol A、0．6 mo1 C和一定量的B三种气体．一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图(Ⅰ)所示，其中t₀～t₁ 阶段c(B)未画出．图(Ⅱ)为t₂时刻后改变反应条件，化学反应速率随时间变化的情况，四个阶段改变的条件均不相同，每个阶段只改变浓度、温度、压强、催化剂中的一个条件，其中t₃～t₄阶段为使用催化剂．

 请回答下列问题：

(1)若t₁＝15 min，则t₀～t₁阶段以C物质的浓度变化表示反应速率为             。

 (2) t₄～t₅阶段改变的条件为         ，B的起始物质的量浓度为                        ，各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示：

则K₁=               (保留两位小数)，

K₁、K₂、K₃、K₄、K₅之间的关系为                          (用“>”、“<”或“＝”连接)．

 (3) t₅～t₆阶段保持容器内温度不变，若A的物质的量共变化了0.01 mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，写出此温度下该反应的热化学方程式                    

                                                                              。

 (4)在相同条件下，若起始时容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要达到t₁时刻同样的平衡，a、b、c要满足的条件为                           .

【解析】（1）化学反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示。根据图像I可知在15min内C的浓度变化量是0.6mol/L－0.3mol/L＝0.3mol/L，所以速率为

（2）由图像Ⅱ可知，在t₄～t₅阶段反应速率减小，但平衡不移动，所以改变的条件不可能是温度和浓度，由于在t₃～t₄阶段为使用催化剂，所以该阶段只是降低压强。这说明改变压强平衡不移动，因此反应前后体积是不变的。根据图像I可知A是反应物，C是生成物，二者的变化量之比是2︰3，所以要使反应前后体积不变，B只是反应物，及反应的方程式为2A＋B3C。C的浓度增加了0.3mol/L，则B的浓度减少了0.1mol/L，所以B的起始浓度是0.4mol/L＋0.1mol/L＝0.5mol/L。在t₁～t₂阶段平衡是ABC的浓度（mol/L）分别为0.8、0.4、0.6，所以平衡常数为。因为平衡常数只与温度有关，根据图像可知在t₅～t₆阶段，正逆反应速率同时增大，但平衡向正反应方向移动，因为该条件只能是温度且是升高温度，所以反应是吸热反应，因此K₁、K₂、K₃、K₄、K₅之间的关系为K₁=K₂=K₃=K₄<K₅。

（3）根据题意科判断，每消耗0.01molA，反应就吸收能量akJ，所以反应的热化学方程式为2A_(g)+B_(g)⇋3C_(g)     △H＝＋200kJ/mol。

（4）因为容器容积不变（容器容积是2L），所以要使平衡等效，则起始物质的物质的量是相等的。根据题意可知起始时AB的物质的量分别为2.4mol和1.2mol，则把cmol的C转化为AB，则AB的物质的量（mol）分别是a＋2c/3、b＋c/3，所以关系式必须满足a＋2c/3＝2.4、b＋c/3＝1.2.

（12分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)；ΔH

（1）已知，该反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，则ΔH    0，△S   0 （填“＜，＞或＝”）。

（2）在300℃，5MPa条件下，将0.20mol的 CO与0.58mol H₂的混合气体充入2L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

①在0～2min内，以H₂表示的平均反应速率为        mol·L^-1·s^-1 。

②列式计算300℃时该反应的平衡常数K =                                   。

③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H₂和1.00 mol CH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将         。

A．向正方向移动   B．向逆方向移动   C．处于平衡状态   D．无法判断

④下列措施可增加甲醇产率的是         

A．压缩容器体积                B．将CH₃OH(g)从体系中分离

C．充入He，使体系总压强增大   D．再充入0.20mol CO和0.58mol H₂

（3）若其它条件不变，使反应在500℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。

【解析】（1）根据反应的特点可知△S小于0，因为反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，所以根据△G＝△H－T·△S可知反应是放热反应。

（2）①反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，根据图像可知反应进行到2min时甲醇

的浓度不再发生变化，平衡时甲醇的物质的量是0.04mol，则消耗氢气是0.08mol，所以在0～2min

内，以H₂表示的平均反应速率为。

②平衡时氢气的浓度是，CO的平衡浓度是

,所以该温度下的平衡常数为。

③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H₂和1.00 mol CH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时它们的浓度分别为0.25mol/L、0.50mol/L、、0.50mol/L，因为＞4，所以反应向逆反应方向移动。

④压缩体积，压强增大，平衡向正反应方向移动。选项B是降低生成物浓度，平衡也向正反应方

向移动。充入He，使体系总压强增大，但物质但浓度没有变化，所以平衡不移动。再充入0.20mol

CO和0.58mol H₂，相当于增大体系的压强，平衡向正反应方向移动，所以答案是ABD。

（3）因为反应是放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，但反应速率会加快，所以图

像为

（4分）下列反应在210℃时达到平衡：

①PCl₅(g)PCl₃(g)+Cl₂(g)； △H₁>0  K₁=10

②CO(g)+Cl₂(g)COCl₂(g)；△H₁<0  K₂= 5×10³

③PCl₅(g) +CO(g) COCl₂(g) + PCl₃(g)  K₃

   （1）反应③的平衡常数K₃ =          。

     （2）要使反应①和反应②的K数值相等，可采取的措施是          （填序号）。

A．降低反应①、②体系中Cl₂浓度         B．反应①、②选择不同的催化剂

C．反应①、反应②同时升高温度            D．降低反应①、反应②的体系压强

E．反应①降低温度，反应②维持210℃

【解析】当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值称作平衡常数。①＋②即得到③，所以③的平衡常数为10×5×10³= 5×10^4.。反应①是吸热反应，②是放热反应，所以要使反应①和反应②的K数值相等，则反应①要向正反应方向移动，反应②要向逆反应方向移动，所以答案是C。