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【题型1化学平衡的建立、本质、特征】
【题型2化学平衡状态判断】
【题型3化学平衡相关计算】
【题型4化学平衡图像综合应用】
6.2.3化学平衡(第3课时）限时训练
（限时：40分钟）
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
【题型1化学平衡的建立、本质、特征】
1．（23-24高一下·河南濮阳·期中）下列关于化学反应速率和化学反应限度的说法正确的是
A．化学反应的反应速率越大，反应现象越明显
B．化学平衡状态是在给定条件下可逆反应所能达到的限度
C．化学反应达到限度时，正、逆反应速率最大
D．化学反应速率表示的是化学反应进行的限度
2．（23-24高一下·江苏盐城·期中）一定条件下，当反应达到平衡时，通入一定时间后，下列物质中存在的是
A．只有NO2、O2 B．只有N2O5、NO2 C．只有N2O5、O2 D．N2O5、NO2、O2
3．（23-24高一下·辽宁沈阳·阶段练习）在一密闭容器中进行反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为、、。当达到平衡时，可能存在的数据是
A．为
B．、均为
C．为
D．为，为
4．（23-24高一下·河南洛阳·期中）在一定条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A．t1时刻的逆反应速率大于t4时刻的正反应速率
B．t2时刻，正反应速率大于逆反应速率
C．t3时刻，在该条件下反应物转化为生成物达到了最大转化率
D．t4时刻，反应已经停止
【题型2化学平衡状态判断】
5．（23-24高一下·浙江·期中）某恒温恒容密闭容器中发生如下可逆反应，下列选项中能说明该反应一定处于平衡状态的是
A．气体密度不变 B．单位时间内消耗的同时生成
C． D．混合气体的平均分子量保持不变
6．（23-24高一下·广东云浮·期中）已知(红色气体)和(无色气体)存在平衡：(放热反应)，将一定量置于恒容容器中，下列分析错误的是
A．气体颜色不再改变是达到化学平衡状态的标志
B．反应过程中，与的浓度比为是达到化学平衡状态的标志
C．气体的密度不再改变不能判断该反应已达到平衡状态
D．将该气体置于绝热容器中，体系温度不再改变能说明反应达到了限度
7．（23-24高一下·河北张家口·期中）CO2与H2制备甲醇的化学反应方程式为3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)，在恒温恒容的密闭容器中，充入3molH2和1molCO2，能说明上述反应达到平衡状态的是
A．容器内气体密度保持不变
B．气体的平均摩尔质量保持不变
C．H2和CO2的体积比保持不变
D．断开3molH－H的同时断开2molC=O
【题型3化学平衡相关计算】
8．（23-24高一下·河北张家口·期中）700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，部分数据见表：
反应时间/min n(CO)/mol n(H2O)/mol
0 1.20 0.60
t1 0.80
t2 0.20
下列说法正确的是
A．反应在t1min内的平均速率为v(H2)=mol L-1 min-1
B．温度升至800℃，则正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．反应在t1min时未达到平衡
D．反应在t2min时，H2O的转化率约为66.7%
9．（23-24高一下·四川达州·阶段练习）已知：2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g)，现将2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中，2 s后，C平衡时的浓度为0.5 mol·L 1，测得v(D)=0.25 mol·L 1·s 1，下列推断正确的是
A．v(C)=0.2 mol·L 1·s 1 B．z=1
C．B的转化率为25% D．在该外界条件，2 s时达到该反应的最大限度
10．（23-24高一下·吉林四平·期中）已知：，某温度下，在2 L恒容密闭容器中充入1mol A与1 mol B发生该反应，平衡时总压强增加了20%。下列说法正确的是
A．平衡时c(C)=0.2 mol/L B．平衡时B的体积分数为20%
C．A的转化率为20% D．平衡时C与D的化学反应速率相等
11．（23-24高一下·江西·阶段练习）一定温度下，向容积为的恒容密闭容器中充入和，发生反应：，后反应达到平衡．经测定，生成了，Q的浓度为。下列说法错误的是
A．
B．平衡时体系内气体的总压强与起始时相等
C．内Q的平均反应速率为
D．平衡时的转化率为
【题型4化学平衡图像综合应用】
12．（23-24高一下·河南·阶段练习）一定温度下，在5L的密闭容器中投入一定量的气体A、气体B发生反应生成气体C，12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图)。下列说法正确的是
A．该反应的化学方程式为
B．2s内用气体A表示的化学反应速率为
C．12s时容器内的气体压强与起始时的气体压强之比为13：11
D．4s时正反应速率等于逆反应速率
13．（23-24高一下·内蒙古·期末）在体积均为2L的甲、乙两个恒容密闭容器中，分别加入相同质量的炭粉和2.8水蒸气，发生反应。甲、乙两容器在不同温度下反应时的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A．甲容器中，A点正反应速率B点逆反应速率
B．甲容器中，0~1min内的平均反应速率
C．依据温度对反应速率的影响，可推出两个容器的温度：甲乙
D．乙容器中C点时，的转化率[]约为43%
14．（23-24高一下·福建泉州·期中）时在刚性密闭容器中使与发生反应生成。反应过程中的浓度变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为和时，的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论错误的是
A．当容器内混合气体的总压强不随时间改变时，该反应一定处于平衡状态
B．保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数减小
C．反应进行的前内，用表示的反应速率
D．容器中发生的反应可表示为：
二、解答题
15．（22-23高一下·河南信阳·阶段练习）近年来甲醇用途日益广泛，越来越引起商家的关注，工业上甲醇的合成途径多种多样。现有实验室中模拟甲醇合成反应，在2L密闭容器内以物质的量之比2：5充入CO和H2，400℃时反应：，体系中随时间的变化如表：
时间(s) 0 1 2 3 5
0.020 0.011 0.008 0.007 0.007
(1)图中表示CH3OH的变化的曲线是 。
(2)用H2表示从内该反应的平均速率 ；反应在3s时达到平衡，此时H2的转化率为 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 。
a.反应中与的物质的量之比为1：1
b.容器内压强保持不变
c.
d.断开4molH-H键的同时断开键
(4)与的反应可将化学能转化为电能，工作原理如图所示，则应从 (填A或B)通入，K+移向 (填a、b极)，当电路中累计有2mol电子通过时，消耗的氧气体积为(在标准状况下) L。
(5)通的一极的电极反应式为 。
16．（23-24高一下·四川眉山·阶段练习）完成下列问题。
(1)CH4、CH3OH(甲醇)、CO等都是重要的能源，也是重要的化工原料。为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量，有效地开发利用CO2，工业上可以用CO2来生产甲醇燃料。在体积为2L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。经测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。
①反应开始到2min时，CO2的平均反应速率v(CO2)= 。
②达到平衡时(10min)， H2的转化率为 。
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 。
A．反应中CO2与CH3OH的物质的量之比为1：1
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．v正(CO2)=3 v逆(H2)
D．CH3OH的体积分数在混合气体中保持不变
E．混合气体平均相对分子质量不随时间的变化而变化
④在某一时刻采取下列措施能使该反应速率增大的是 (填序号)。
A．选用催化效果更好的催化剂 B．降低温度
C．保持CO量不变，通入更多的H2 D．充入适量氦气
(2)已知：CO的结构可表示为C≡O，CH3OH的结构可表示为，发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，根据键能计算生成1mol CH3OH(g)时 (填“吸收”或“放出”) kJ的热量
化学键 C≡O H—H C—H C—O O—H
键能(kJ mol 1) 1072 436 413 343 465
(3)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是电解质为KOH溶液的甲醇燃料电池原理示意图，请回答下列问题：
①甲醇从 口(用图中字母表示)通入。
②b极的电极反应式为： 。
③有2mol电子通过外电路时，理论上需O2(标况下)的体积为 L。
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【题型1化学平衡的建立、本质、特征】
【题型2化学平衡状态判断】
【题型3化学平衡相关计算】
【题型4化学平衡图像综合应用】
6.2.3化学平衡(第3课时）限时训练
（限时：40分钟）
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
【题型1化学平衡的建立、本质、特征】
1．（23-24高一下·河南濮阳·期中）下列关于化学反应速率和化学反应限度的说法正确的是
A．化学反应的反应速率越大，反应现象越明显
B．化学平衡状态是在给定条件下可逆反应所能达到的限度
C．化学反应达到限度时，正、逆反应速率最大
D．化学反应速率表示的是化学反应进行的限度
【答案】B
【详解】A．化学反应的反应速率快慢与反应的现象无直接关系，如酸碱中和反应基本瞬间完成，速率很快但是没有明显现象，A项错误；
B．化学平衡状态是在给定条件下可逆反应所能达到的最大限度，它是一个动态平衡，正逆反应速率相等，但不等于零，B项正确；
C．化学反应进行过程中，正反应速率在减小，逆反应速率在增大，C项错误；
D．化学反应速率表示的是化学反应进行的快慢，D项错误；
故选B。
2．（23-24高一下·江苏盐城·期中）一定条件下，当反应达到平衡时，通入一定时间后，下列物质中存在的是
A．只有NO2、O2 B．只有N2O5、NO2 C．只有N2O5、O2 D．N2O5、NO2、O2
【答案】D
【详解】向反应的平衡体系中通入，可逆反应继续进行，当达到新平衡时， N2O5、NO2、O2中都应含有，故选D。
3．（23-24高一下·辽宁沈阳·阶段练习）在一密闭容器中进行反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为、、。当达到平衡时，可能存在的数据是
A．为
B．、均为
C．为
D．为，为
【答案】D
【分析】化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，据此判断分析。
【详解】
平衡时的值应在两种极端情况之间，不能等于极值；
A．应该小于，不会等于，故A不选；
B．由题干数据可知，若SO2为0.1mol/L，则O2为0.05mol/L，故B不选；
C．应该小于，不会等于，故C不选；
D．为，为，都在极值之间，且符合S元素守恒，故D选；
答案选D。
4．（23-24高一下·河南洛阳·期中）在一定条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A．t1时刻的逆反应速率大于t4时刻的正反应速率
B．t2时刻，正反应速率大于逆反应速率
C．t3时刻，在该条件下反应物转化为生成物达到了最大转化率
D．t4时刻，反应已经停止
【答案】B
【详解】A．t4时刻达到平衡，正逆反应速率相等，且大于t1时刻逆反应速率，A错误；
B．t2时刻，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，B正确；
C．t3时刻，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，没有达到平衡状态，没有达到最大转化率，C错误；
D．t4是平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，没有停止，D错误；
故选B。
【题型2化学平衡状态判断】
5．（23-24高一下·浙江·期中）某恒温恒容密闭容器中发生如下可逆反应，下列选项中能说明该反应一定处于平衡状态的是
A．气体密度不变 B．单位时间内消耗的同时生成
C． D．混合气体的平均分子量保持不变
【答案】D
【详解】A．密度，反应物生成物都是气体反应前后质量不变，体积也不变，气体密度始终不变，气体密度不变无法说明反应已达到平衡，A不符合要求；
B．单位时间内消耗的同时生成，只表示正反应情况，无法说明反应已达到平衡，B不符合要求；
C．根据速率比等于化学计量数之比，，说明反应已达到平衡，，无法说明反应已达到平衡，C不符合要求；
D．混合气体的平均分子量，反应物生成物都是气体反应前后质量不变，但气体系数和不相等，混合气体的平均分子量在变，混合气体的平均分子量保持不变，说明该反应一定处于平衡状态，D符合要求；
故选D。
6．（23-24高一下·广东云浮·期中）已知(红色气体)和(无色气体)存在平衡：(放热反应)，将一定量置于恒容容器中，下列分析错误的是
A．气体颜色不再改变是达到化学平衡状态的标志
B．反应过程中，与的浓度比为是达到化学平衡状态的标志
C．气体的密度不再改变不能判断该反应已达到平衡状态
D．将该气体置于绝热容器中，体系温度不再改变能说明反应达到了限度
【答案】B
【详解】A．NO2为红棕色气体，当气体颜色不再变化，说明NO2浓度不再变化，反应达到平衡状态，A正确；
B．反应过程中，与的浓度比为不能说明正逆反应速率相等，不是达到化学平衡状态的标志，B错误；
C．容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，C正确；
D．该反应在恒容绝热容器中进行，当体系温度不再变化，说明反应放出和吸收的热量相等，证明反应达到平衡状态，D正确；
故选B。
7．（23-24高一下·河北张家口·期中）CO2与H2制备甲醇的化学反应方程式为3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)，在恒温恒容的密闭容器中，充入3molH2和1molCO2，能说明上述反应达到平衡状态的是
A．容器内气体密度保持不变
B．气体的平均摩尔质量保持不变
C．H2和CO2的体积比保持不变
D．断开3molH－H的同时断开2molC=O
【答案】B
【详解】A．体系内混合气体总质量保持不变，恒容体积不变，气体密度始终保持不变，不能判断化学平衡，A不符合题意；
B．体系内混合气体总质量保持不变，气体物质的量减小，平均摩尔质量增大，气体的平均摩尔质量保持不变，说明达到化学平衡状态，B符合题意；
C．H2和CO2的体积比始终保持不变，不能判断是否达到平衡状态，C不符合题意；
D．断裂3molH-H键的同时需要断裂2molC=O键，都是正反应方向，不能判断达到平衡状态，D不符合题意；
答案选B。
【题型3化学平衡相关计算】
8．（23-24高一下·河北张家口·期中）700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，部分数据见表：
反应时间/min n(CO)/mol n(H2O)/mol
0 1.20 0.60
t1 0.80
t2 0.20
下列说法正确的是
A．反应在t1min内的平均速率为v(H2)=mol L-1 min-1
B．温度升至800℃，则正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．反应在t1min时未达到平衡
D．反应在t2min时，H2O的转化率约为66.7%
【答案】D
【详解】A．t1min时，生成H2的物质的量为，则在t1min内的平均速率为v(H2)==mol L-1 min-1，A错误；
B．温度升高，正、逆反应速率均加快，B错误；
C．t1min时，H2O的物质的量为，t1和t2min时H2O的物质的量不变，说明反应在t1min时达到平衡，C错误；
D．根据表格数据，反应在t2min时，H2O的转化率为，D正确；
答案选D。
9．（23-24高一下·四川达州·阶段练习）已知：2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g)，现将2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中，2 s后，C平衡时的浓度为0.5 mol·L 1，测得v(D)=0.25 mol·L 1·s 1，下列推断正确的是
A．v(C)=0.2 mol·L 1·s 1 B．z=1
C．B的转化率为25% D．在该外界条件，2 s时达到该反应的最大限度
【答案】D
【分析】2s后C平衡时的浓度为0.5 mol·L 1，根据三段式有：
【详解】A．由上述分析可知，，故A项错误；
B．反应速率之比等于化学计量数之比，，由此可知，z=2，故B项错误；
C．B的转化率为：，故C项错误；
D．在该外界条件，2 s时该反应达到平衡状态，达到该反应的最大限度，故D项正确；
故答案选D。
10．（23-24高一下·吉林四平·期中）已知：，某温度下，在2 L恒容密闭容器中充入1mol A与1 mol B发生该反应，平衡时总压强增加了20%。下列说法正确的是
A．平衡时c(C)=0.2 mol/L B．平衡时B的体积分数为20%
C．A的转化率为20% D．平衡时C与D的化学反应速率相等
【答案】A
【分析】假设平衡时A(g)物质的量变化了x，根据题意可知：
，平衡时气体的总物质的量为：(1-x)mol+(1-x)mol+x mol+2x mol=2 mol+2 mol×20%，解答x=0.4 mol。
【详解】A．根据上述分析可知平衡时n(C)=x mol=0.4 mol，由于容器的容积是2 L，故平衡时C物质的浓度c(C)==0.2 mol/L，A正确；
B．根据上述计算可知平衡时n(B)=(1-x mol)=1 mol-0.4 mol=0.6 mol，平衡时气体总物质的量为n(总)=2 mol+2 mol×20%=2.4 mol，则平衡时B的体积分数为×100%=25%，B错误；
C．反应开始时A的物质的量是1 mol，反应消耗A的物质的量是0.4 mol，则A的转化率为，C错误；
D．根据反应方程式可知：反应生成C(g)与D(g)的化学计量数不同，因此平衡时C(g)与D(g)的化学反应速率不相等，D错误；
故合理选项是A。
11．（23-24高一下·江西·阶段练习）一定温度下，向容积为的恒容密闭容器中充入和，发生反应：，后反应达到平衡．经测定，生成了，Q的浓度为。下列说法错误的是
A．
B．平衡时体系内气体的总压强与起始时相等
C．内Q的平均反应速率为
D．平衡时的转化率为
【答案】C
【详解】A．后反应达到平衡生成了，Q的浓度为，即生成了×5L=，所以，故A正确；
B．，，平衡时体系内气体物质的量不变，即与起始时相等，所以总压强与起始时相等，故B正确；
C．内Q的平均反应速率为，恒温恒容随着反应的进行，Q的浓度增加至不变，则内Q的平均反应速率与20min内Q的平均反应速率不等，即不为，故C错误；
D．平衡时生成了，则消耗了，所以的转化率为，故D正确；
故答案为：C。
【题型4化学平衡图像综合应用】
12．（23-24高一下·河南·阶段练习）一定温度下，在5L的密闭容器中投入一定量的气体A、气体B发生反应生成气体C，12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图)。下列说法正确的是
A．该反应的化学方程式为
B．2s内用气体A表示的化学反应速率为
C．12s时容器内的气体压强与起始时的气体压强之比为13：11
D．4s时正反应速率等于逆反应速率
【答案】B
【分析】12s是物质的量不再变化可知其反应达到平衡，12s时，A的物质的量减少了1.6mol-0.4mol=1.2mol，B的物质的量减少了1.0mol-0.6mol=0.4mol，C生成了1.2mol，根据变化量之比等于化学计量系数比，该反应的化学方程式为。
【详解】A．根据分析可知该反应的化学方程式为，故A错误；
B．2s内用气体A表示的化学反应速率为，故B正确；
C．体积相同，温度相同，装置内压强之比就等于气体物质的量之比，反应前气体总的物质的量为2.6mol，12s时，12s时容器内的气体压强与起始时的气体压强之比等于物质的量之比，即为11：13，故C错误；
D．4s时，反应没有达到平衡，正、逆反应速率不相等，故D错误；
故选：B。
13．（23-24高一下·内蒙古·期末）在体积均为2L的甲、乙两个恒容密闭容器中，分别加入相同质量的炭粉和2.8水蒸气，发生反应。甲、乙两容器在不同温度下反应时的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A．甲容器中，A点正反应速率B点逆反应速率
B．甲容器中，0~1min内的平均反应速率
C．依据温度对反应速率的影响，可推出两个容器的温度：甲乙
D．乙容器中C点时，的转化率[]约为43%
【答案】D
【详解】A．由图可知A点没有达到平衡状态，随着反应的进行，正反应速率减小，B点处于平衡状态，B点时正逆反应速率相等，所以A点正反应速率大于B点的逆反应速率，A错误；
B．甲容器中，0~1min内，△c(CO)=0.75mol/L=△c(H2)，则，B错误；
C．由图可知，甲容器中CO的物质的量随时间的变化快，先达到平衡，反应速率快，所以甲容器中的温度比乙容器中的温度高，C错误；
D．根据方程式可知，乙容器中C点时生成1.2 mol CO，则同时消耗1.2 molH2O ，故H2O的转化率为，D正确；
故选D。
14．（23-24高一下·福建泉州·期中）时在刚性密闭容器中使与发生反应生成。反应过程中的浓度变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为和时，的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论错误的是
A．当容器内混合气体的总压强不随时间改变时，该反应一定处于平衡状态
B．保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数减小
C．反应进行的前内，用表示的反应速率
D．容器中发生的反应可表示为：
【答案】B
【分析】根据图1可知，到达平衡时，X 和 Y 的浓度能够分别减少了 0.3 mol / L 、0.1 mol / L ，而 Z 的浓度增加了 0.2 mol / L ，所以该反应的方程式是 3X ( g ) + Y ( g ) 2Z ( g )，据此分析解答。
【详解】 A．由于该反应是：3X ( g ) + Y ( g ) 2Z ( g ) ，正反应 ( 3 + 1 > 2 ) 是体积减小的，即反应前后混合气体的压强会有变化。若容器内混合气体的总压强不随时间改变时，则可以说明该反应已经处于平衡状态，故A正确；
B．根据图2， T 2 先达到平衡状态，可知 T 1 < T 2 ，说明升高温度 Y 的含量降低，所以正反应是吸热反应，因此升高温度，反应的化学平衡常数 K增大，故B错误；
C．根据到达 4 min 时，X 的 Δc = 0.3 mol / L 、 Δt = 4 min ，则用 X 表示的化学反应速率 = = 0.3 mol / L ÷ 4 min = 0.075 mol ( L min ) 1 ，故C正确；
D．根据分析可知，该反应的方程式是 3 X ( g ) + Y ( g ) 2 Z ( g ) ，故D正确；
故选B。
二、解答题
15．（22-23高一下·河南信阳·阶段练习）近年来甲醇用途日益广泛，越来越引起商家的关注，工业上甲醇的合成途径多种多样。现有实验室中模拟甲醇合成反应，在2L密闭容器内以物质的量之比2：5充入CO和H2，400℃时反应：，体系中随时间的变化如表：
时间(s) 0 1 2 3 5
0.020 0.011 0.008 0.007 0.007
(1)图中表示CH3OH的变化的曲线是 。
(2)用H2表示从内该反应的平均速率 ；反应在3s时达到平衡，此时H2的转化率为 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 。
a.反应中与的物质的量之比为1：1
b.容器内压强保持不变
c.
d.断开4molH-H键的同时断开键
(4)与的反应可将化学能转化为电能，工作原理如图所示，则应从 (填A或B)通入，K+移向 (填a、b极)，当电路中累计有2mol电子通过时，消耗的氧气体积为(在标准状况下) L。
(5)通的一极的电极反应式为 。
【答案】(1)b
(2) 0.006 mol L-1 s-1 52%
(3)bc
(4) A b 11.2L
(5)
【详解】（1）CH3OH是产物，随反应进行物质的量增大，平衡时CH3OH物质的量为CO物质的量的变化量 n(CO)，图表中CO的物质的量0~3s变化=0.02mol-0.007mol=0.013mol，所以CH3OH在0~3s浓度变化量为0.0065mol/L，图象中只有b符合，故答案为：b；
（2）0~2s内CO物质的量的变化=0.02mol-0.008mol=0.012mol，(CO)==0.003mol·L-1·s-1，(H2)=2(CO)=0.006mol·L-1·s-1；CO和H2物质的量之比2：5，即开始氢气的物质的量为0.05mol，3s内CO反应了0.013mol，氢气反应了0.026mol，转化率为，故答案为：0.006mol·L-1·s-1；52%；
（3）a.达到平衡状态，各物质的量保持不变，但互相不一定相等，故a不选；
b.反应前后气体的物质的量变化，当容器内压强保持不变说明反应达到平衡状态，故b选；
c.速率之比等于系数之比，，说明正反应速率等于逆反应速率，达到平衡状态，故c选；
d.断开4molH-H键表示正反应，断开4molC-H键表示逆反应，但正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，故d不选；
答案选：bc；
（4）电子由a流向b，说明a为负极，b为正极，CH3OH与O2的反应可将化学能转化为电能，甲醇失电子发生氧化反应，所以CH3OH从A通入，B通入氧气；原电池中阳离子（K+）向正极移动，即b极；b极发生的电极反应为氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，通过2mol电子，消耗0.5mol氧气，即标准状况下11.2L；故答案为：A；b；11.2L。
（5）CH3OH从A通入，B通入氧气；电解质溶液为强碱，由a极发生的电极反应CH3OH-6e-+8OH-=C+6H2O。
16．（23-24高一下·四川眉山·阶段练习）完成下列问题。
(1)CH4、CH3OH(甲醇)、CO等都是重要的能源，也是重要的化工原料。为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量，有效地开发利用CO2，工业上可以用CO2来生产甲醇燃料。在体积为2L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。经测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。
①反应开始到2min时，CO2的平均反应速率v(CO2)= 。
②达到平衡时(10min)， H2的转化率为 。
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 。
A．反应中CO2与CH3OH的物质的量之比为1：1
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．v正(CO2)=3 v逆(H2)
D．CH3OH的体积分数在混合气体中保持不变
E．混合气体平均相对分子质量不随时间的变化而变化
④在某一时刻采取下列措施能使该反应速率增大的是 (填序号)。
A．选用催化效果更好的催化剂 B．降低温度
C．保持CO量不变，通入更多的H2 D．充入适量氦气
(2)已知：CO的结构可表示为C≡O，CH3OH的结构可表示为，发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，根据键能计算生成1mol CH3OH(g)时 (填“吸收”或“放出”) kJ的热量
化学键 C≡O H—H C—H C—O O—H
键能(kJ mol 1) 1072 436 413 343 465
(3)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是电解质为KOH溶液的甲醇燃料电池原理示意图，请回答下列问题：
①甲醇从 口(用图中字母表示)通入。
②b极的电极反应式为： 。
③有2mol电子通过外电路时，理论上需O2(标况下)的体积为 L。
【答案】(1) 0.125mol·L 1·min 1 75% BDE AC
(2) 放出 103
(3) d CH3OH+8OH－—6e－=+6H2O 11.2
【详解】（1）①反应开始到2min时，CO2物质的量变化0.5mol，则；
②达到平衡时(10min)， 转化0.75mol，则H2的转化2.25mol，其转化率：；
③A．反应进行至某时刻，CO2与CH3OH的物质的量之比可能恰好为1：1，不能说明反应达平衡状态，A错误；
B．该反应为气体分子数减小的反应，当混合气体的压强不随时间的变化而变化，说明反应达平衡状态，B正确；
C．v正(CO2)=3 v逆(H2)不能说明正逆反应速率相同，即不能说明反应达平衡状态，C错误；
D．反应过程中，CH3OH的体积分数不断增大，当混合气体中CH3OH的体积分数保持不变，说明反应达平衡状态，D正确；
E．反应过程中混合气体总质量不变，混合气体物质的量不断变化，根据可知，混合气体平均相对分子质量子反应中不断变化，当其不随时间的变化而变化，反应达平衡状态，E正确；
答案选BDE；
④A．选用催化效果更好的催化剂，可加快反应速率，A正确；
B．降低温度，反应速率减慢，B错误；
C．保持CO量不变，通入更多的H2，反应物气体浓度增大，反应速率加快，C正确；
D．恒容条件下充入适量氦气，各反应物气体浓度不变，速率不变，D错误；
答案选AC；
（2）焓变=反应物总键能-生成物总键能，则，即反应放出热量103kJ；
（3）燃料电池中从a极移向b极，说明b极为负极，a极为正极：
①燃料电池中燃料从电池负极端通入，则甲醇从d口通入；
②b极为负极，甲醇在负极发生氧化反应，电极反应：；
③正极氧气发生还原反应，有2mol电子通过外电路时，理论上需O2的物质的量为0.5mol，对应标况下体积11.2L。
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