备战2020高考化学：化学平衡常数、平衡转化率的计算及应用(含解析)
化学平衡常数及转化率的计算
化学平衡常数及转化率的计算一、化学平衡常数的计算1.平衡常数的定义对于反应总体方程式：aA+bB⇌cC+dD平衡常数（K）的定义为：K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b其中，[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度。
需要注意的是，平衡常数只与温度有关，与浓度无关。
它表征了反应体系在平衡状态下反应物和生成物的浓度之间的比例关系。
2.平衡常数的计算方法对于已知的反应总体方程式和已知浓度，可以通过以下方法计算平衡常数：方法一：代入已知浓度直接计算根据反应总体方程式，将已知浓度代入化学平衡常数的定义式中，就可以得到平衡常数的数值。
例如，对于反应总体方程式：2NO2(g)⇌N2O4(g)当反应物NO2和生成物N2O4的浓度已知时，可以将它们的浓度代入平衡常数的定义式中计算平衡常数的数值。
方法二：根据摩尔浓度计算如果已知反应物和生成物的摩尔浓度，可以将摩尔浓度代入平衡常数的定义式中计算平衡常数的数值。
例如，对于反应总体方程式：2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(g)当反应物H2和O2的摩尔浓度已知时，可以将它们的摩尔浓度代入平衡常数的定义式中计算平衡常数的数值。
需要注意的是，在计算平衡常数时需要保证浓度或摩尔浓度的单位一致，以确保计算的准确性。
转化率是指反应物转化成产物的比例或程度，通常用百分比表示。
转化率的计算方法取决于反应物和产物的类型以及实验条件。
下面以摩尔转化率和体积转化率为例介绍其计算方法。
1.摩尔转化率摩尔转化率（X_mol）表示反应物转化成产物的摩尔数与反应物的初始摩尔数之比。
X_mol = (n_0 - n_t) / n_0 * 100%其中，n_0表示反应物的初始摩尔数，n_t表示反应结束时反应物的剩余摩尔数。
例如，对于反应总体方程式：A⇌B+C当反应物A的初始摩尔数已知，并在反应结束时测得反应物A的剩余摩尔数，可以计算摩尔转化率。
2.体积转化率体积转化率（X_vol）表示反应物转化成产物的体积与反应物的初始体积之比。
高考化学热点《化学平衡常数及平衡转化率的计算》含解析
【热门思想】1、化学均衡计算2、化学均衡常数【热门释疑】1、怎样运用“三段式”模式进行化学均衡计算?依据反响进行 ( 或均衡挪动 ) 的方向，设某反响物耗费的量，而后列式求解。
例：m A+n B p C+q D开端量：a b00变化量：mx nx px qx平权衡：a-mx b-nx px qx注意：①变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比率。
②这里 a、b 可指：物质的量、浓度、体积等。
③弄清开端量、平权衡、均衡转变率三者之间的交换关系。
④在使用均衡常数时，要注意反响物或生成物的状态。
2、化学均衡常数的意义是什么?使用化学均衡常数应注意哪些问题?（1）化学均衡常数的意义：①化学均衡常数可表示反响进行的程度。
K 越大，反响进行的程度越大， K>105时，能够以为该反响已经进行完整。
固然转变率也能表示反响进行的程度，但转变率不单与温度相关，并且与开端条件相关。
②K的大小只与温度相关，与反响物或生成物的开端浓度没关。
（2）在使用化学均衡常数时应注意：①不要把反响系统中纯固体、纯液体以及稀溶液中水的浓度写进均衡常数表达式中，但非水溶液中，如有水参加或生成，则此时水的浓度不行视为常数，应写进均衡常数表达式中。
②同一化学反响，化学反响方程式写法不一样，其均衡常数表达式及数值亦不一样。
所以书写均衡常数表达式及数值时，要与化学反响方程式相对应，不然就没存心义。
【热门考题】【典例】【 2014 年高考四川卷第7 题】在 10L 恒容密闭容器中充入X(g) 和 Y(g) ，发生反响X(g) ＋ Y(g) M(g) ＋ N(g) ，所得实验数据以下表：开端时物质的量 /mol 均衡时物质的量 /mol实验温度/ ℃编号n(X) n(Y) n(M)①700②800③800 a④900 b以下说法正确的选项是A．实验①中，若 5min 时测得 n(M) ＝，则 0 至 5min 时间内，用 N 表示的均匀反响速率υ(N) ＝× 10 －2mol/(L ·min)B．实验②中，该反响的均衡常数K＝C．实验③中，达到均衡是，X 的转变率为60%D．实验④中，达到均衡时，b＞【答案】 C开端浓度（ mol/L ）0 0转变浓度（ mol/L ）则该温度下均衡常数K＝错误!＝＞1，这说明高升温度均衡常数减小，即均衡向逆反响方向挪动，所以正方应是放热反响。
【备战高考】2020年最新高考化学易错点6：化学反应速率和化学平衡(知识讲解)含解析
易错点6 化学反应速率和化学平衡瞄准高考1．(天津）常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s) +4CO(g)Ni(CO)4(g)。
230℃时，该反应的平衡常数K=2×10﹣5．已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是A．增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B．第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃C．第二阶段，Ni(CO) 4分解率较低D．该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)【答案】B2．（江苏）温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g) 2NO(g) +O2 (g)（正反应吸热）。
实验测得：v正=v (NO2)消耗=k正c2(NO2 )，v逆=v(NO) 消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO) •c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。
下列说法正确的是容器编号物质的起始浓度（mol•L—1）物质的平衡浓度（mol•L—1）c（NO2）c（NO）c（O2）c（O2）Ⅰ0.6 0 0 0.2Ⅱ0.3 0.5 0.2Ⅲ0 0.5 0.35A．达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4：5B．达平衡时，容器Ⅱ中c(O2 )/c(NO2)比容器Ⅰ中的大C．达平衡时，容器Ⅲ中NO 的体积分数小于50%D．当温度改变为T2时，若k正=k逆，则T2＞T1【答案】C D【解析】A．I中的反应: 2NO2(g) 2 (g)开始（mol/L）0.6 0 0反应（mol/L）0.4 0.4 0.2平衡（mol/L）0.2 0.4 0.2化学平衡常数K=0.42×0. 2/0.22=0.8容器体积为1L，则平衡时I中气体总物质的量=1L×（0.2+0.4+0.2）mol/L=0.8mol。
2020_2021学年高考化学一轮复习第24讲化学平衡常数及转化率的计算知识点讲解含解析
第24讲 化学平衡常数及转化率的计算【考情分析】1.了解化学反应的方向与焓变和熵变的关系；能够利用焓变和熵变判断化学反应的方向。
2.了解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行相关计算。
【核心素养分析】变化观念与平衡思想：能从化学平衡常数的角度分析化学反应，运用化学平衡常数解决问题。
能多角度、动态地分析化学反应的转化率，运用化学反应原理解决实际问题。
证据推理与模型认知：知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型。
能运用模型解释化学平衡的移动，揭示现象的本质和规律。
科学探究与创新意识：具有可持续发展意识和绿色化学观念，能运用化学反应原理对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
【重点知识梳理】 知识点一 化学平衡常数 一、化学平衡常数的概念及应用 1．化学平衡常数在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K 表示。
2．表达式(1)对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，K ＝c p (C)·c q (D)c m (A)·c n (B)(计算K 利用的是物质的平衡浓度，而不是任意时刻浓度，也不能用物质的量。
固体和纯液体物质的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。
(2)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，化学反应方向改变或化学计量数改变，化学平衡常数均发生改变。
举例如下：化学方程式平衡常数关系式N 2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g)K 1＝c 2(NH 3)c (N 2)·c 3(H 2)K 2＝K 1 K 3＝1K 112N 2(g)＋32H 2(g) NH 3(g)K 2＝c (NH 3)c 12(N 2)·c 32(H 2)2NH 3(g)N 2(g)＋3H 2(g)K 3＝c (N 2)·c 3(H 2)c 2(NH 3)3．注意事项(1)K 值越大，反应物的转化率越高，正反应进行的程度越大。
化学平衡常数与转化率的计算
化学平衡常数与转化率的计算aA+bB↔cC+dD平衡常数的表达式为：Kc=([C]^c*[D]^d)/([A]^a*[B]^b)其中，[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的平衡态浓度。
a、b、c、d分别为反应物A、B与生成物C、D各自的摩尔系数。
对于气相反应，也可以使用气相的分压来表示平衡常数。
此时平衡常数的表达式为：Kp=(PC^c*PD^d)/(PA^a*PB^b)其中，PA、PB、PC、PD分别表示反应物A、B和生成物C、D的分压。
化学平衡常数的值可以根据实验测得的平衡浓度或分压数据计算得出。
在实验中，通常使用化学平衡常数来确定反应趋势和预测反应结果。
当平衡常数大于1时，表示反应偏向生成物一侧；当平衡常数小于1时，表示反应偏向反应物一侧；当平衡常数接近1时，则表示反应在平衡位置处。
转化率是指一个物质在化学反应中转化为其他物质的程度。
在反应过程中，原始物质转化为产物的比例是反应转化率。
它是反应物的消失与产物的形成之间的关系的一种相对测量。
转化率的计算可以使用消失物或形成物的摩尔数来表示。
对于一般的化学反应的平衡反应式：aA→bB+cC反应转化率的表达式为：转化率=(已转化物质的摩尔数)/(反应物初始摩尔数)*100%其中，已转化物质的摩尔数可以通过实验数据或反应物质的摩尔比来确定。
反应物初始摩尔数可以通过反应物质量和相应的摩尔质量关系来计算得出。
转化率可以用来评估反应的程度和速率，可以帮助确定反应条件和优化反应结果。
高转化率通常表示反应进行充分，而低转化率则表示反应进行不充分。
总结起来，化学平衡常数和转化率是用于描述和计算化学反应的两个重要物理量。
化学平衡常数表示了反应物与生成物浓度或分压之间的关系，可以用于预测反应的平衡位置和判断反应的趋势。
转化率则表示了反应中原始物质向产物转化的程度，可以用于评估反应的程度和速率。
两者的计算方法和应用都可以通过实验数据来确定。
高考化学 化学平衡常数及其计算
⑤pp平 始＝a＋b＋pa＋＋qb－m－nx
⑥ ρ 混＝a·MA＋V b·MB g·L－1[其中 M(A)、M(B)分别为 A、B 的
摩尔质量]
⑦平衡时体系的平均摩尔质量： M ＝a＋ab·M＋Ap＋＋qb－·Mm－Bnx g·mol－1
考点二 平衡常数和转化率的相关计算
考法精析
平衡不移动
D．其他条件不变，当密闭容器中混合气体密度不变时，表明反应已 达到平衡
解析：由表知，X、Y 是反应物，W 是生成物，且 Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(W) ＝2∶1∶3，化学方程式为 2X(g)＋Y(g) 3W(g)，反应的平衡常数表达式 是 K＝c2cX3W·cY，A 错误；升高温度，若 W 的体积分数减小，说明平衡向 逆反应方向移动，则此反应的 ΔH<0，B 正确；使用催化剂，平衡常数不变， C 错误；混合气体密度一直不变，不能说明反应已达到平衡，D 错误。
考点二 平衡常数和转化率的相关计算
考法
一
外界条件对转化率大 小的影响
考点二 平衡常数和转化率的相关计算 1．反应 X(g)＋Y(g) 2Z(g) ΔH＜0，在密闭容器中充入 0.1 mol
X 和 0.1 mol Y，达到平衡时，下列说法不正确的是 ( ) A．减小容器体积，平衡不移动，X 的转化率不变 B．增大 c(X)，X 的转化率减小 C．保持容器体积不变，同时充入 0.1 mol X 和 0.2 mol Y，
(3)相同条件下，向该密闭容器中充入各物质的起始量如下：
①均为 0.2 mol ②C(s)、H2O 为 0.2 mol，CO、H2 为 0.1 mol， 判断该反应进行的方向：①_向__逆__反__应__方__向__，②_向__正__反__应__方__向__。
2025届高中化学高考复习学案：化学平衡常数及转化率的计算
化学平衡常数及转化率的计算（答案在最后）1.提取信息计算化学平衡常数及转化率。
2．了解压强平衡常数的含义，并能进行简单计算。
考点一化学平衡常数及转化率的计算方法——“三段式”法1.分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。
2．明确三个关系(1)对于反应物，起始量－变化量＝平衡量。
(2)对于生成物，起始量＋变化量＝平衡量。
(3)各转化量之比等于各参加反应的物质的化学计量数之比。
3．计算模型——“三段式”法(1)步骤：书写(写出有关化学平衡的化学反应方程式)―→列变量(列出各物质的起始、变化、平衡量)―→计算(根据已知条件列方程式计算)。
(2)模式：如反应：m A(g)＋n B(g)⇌p C(g)＋q D(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为1L。
m A(g)＋n B(g)⇌p C(g)＋q D(g)起始/mol a b00变化/mol mx nx px qx平衡/mol a－mx b－nx px qx【教考衔接】典例1[全国卷Ⅰ]H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)⇌COS(g)＋H2O(g)。
在610K时，将0.10mol CO2与0.40mol H2S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
(1)H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________(保留三位有效数字)。
(2)在620K时重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2________(填“>”“<”或“＝”，下同)α1，该反应的ΔH________0。
听课笔记典例2[2023·全国甲卷，28(2)]电喷雾电离等方法得到的M＋(Fe＋、Co＋、Ni＋等)与O3反应可得MO＋。
MO＋与CH4反应能高选择性地生成甲醇。
分别在300K和310K下(其他反应条件相同)进行反应MO＋＋CH4===M＋＋CH3OH，结果如下图所示。
2020年高考化学微专题平衡常数、转化率、产率的相关计算
05 平衡常数、转化率、产率的相关计算[内容框架][增分攻略]1．理解并掌握转化率、产率的意义 (1)转化率＝n (转化)n (起始)×100%＝c (转化)c (起始)×100%。
(2)生成物的产率：产率＝产物实际产量理论产量×100%。
其中理论产量是根据方程式计算出的数值。
(3)混合物中某组分的百分含量＝组分平衡量平衡混合物总量×100%。
可以是物质的量、物质的量浓度、气体体积等。
2．K 、K a 、K b 、K w 、K h 、K sp 的相似性(1)K 、K a 、K b 、K w 、K h 、K sp 分别表示化学平衡常数、弱酸电离平衡常数、弱碱电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶物的溶度积常数。
表达该平衡过程进行的程度。
(2)其表达式的意义相同：K ＝生成物浓度的系数次方的乘积反应物浓度的系数次方的乘积，其中K sp 中难溶物无浓度，只有分子项。
(3)K p 仅适用于气相发生的反应。
当把化学平衡常数K 表达式中各物质的浓度用该物质的分压来表示时，就得到该反应的平衡常数K p 。
(4)K p 也同K 相似可以利用“三段式法”进行计算，往往可以使得问题简化。
3．用好“三段式法”解答平衡题依据方程式列出反应物、生成物各物质的初始量、变化量、平衡量，结合问题代入公式运算。
如m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，令A 、B 起始物质的量浓度分别为a mol·L －1、b mol·L －1，达到平衡后A 的物质的量浓度变化为mx mol·L －1。
m A(g) ＋ n B(g)p C(g)＋q D(g)起始浓度/(mol·L －1) a b 0 0变化浓度/(mol·L －1) mx nx px qx平衡浓度/(mol·L －1) a -mx b -nx px qxK ＝(px )p ·(qx )q(a －mx )m ·(b －nx )n4．平衡常数的相关计算，通常需要通过图像、表格找出平衡体系中相关成分的浓度，或利用“三段式法”求出相关成分的浓度。
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备战2020高考化学：化学平衡常数、平衡转化率的计算及应用题型一“三段式”计算平衡常数及平衡转化率1．(2019·烟台调研)一定温度下有可逆反应：A(g)＋2B(g)2C(g)＋D(g)。
现将5 mol A和10 mol B加入体积为2 L的密闭容器中，反应至10 min时改变某一条件，C的物质的量浓度随时间变化关系如图所示。
下列有关说法中正确的是()A．在0～5 min内，正反应速率逐渐增大B．反应从起始至5 min时，B的转化率为50%C．5 min时的平衡常数与10 min时的平衡常数不相等D．第15 min时，B的体积分数为25%2．(2018·福建高三三模)如图，甲容器有一个移动活塞，能使容器保持恒压。
起始时向甲中充入2 mol SO2、1 mol O2，向乙中充入4 mol SO2、2 mol O2。
甲、乙的体积都为1 L(连通管体积忽略不计)。
保持相同温度和催化剂存在的条件下，关闭活塞K，使两容器中各自发生下述反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。
达平衡时，甲的体积为0.8 L。
下列说法正确的是()A．乙容器中SO2的转化率小于60%B．平衡时SO3的体积分数：甲＞乙C．打开K后一段时间，再次达到平衡，甲的体积为1.4 LD．平衡后向甲中再充入2 mol SO2、1 mol O2和3 mol SO3，平衡向正反应方向移动3．将4 mol CO(g)和a mol H2(g)混合于容积为4 L的恒容密闭容器中，发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g),10 min后反应达到平衡状态，测得H2为0.5 mol·L－1。
经测定v(H2)＝0.1 mol·L－1·min－1。
下列说法正确的是()A．平衡常数K＝2B．H2起始投入量为a＝6 C．CO的平衡转化率为66.7% D．平衡时c(CH3OH)＝0.4 mol·L－1题型二化学平衡常数及平衡转化率的综合应用4．(2018·太原诊断)合成氨工业涉及固体燃料的气化，需要研究CO2与CO之间的转化。
为了弄清其规律，让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)ΔH，测得压强、温度对CO、CO2的平衡组成的影响如图所示：回答下列问题：(1)p1、p2、p3的大小关系是____________，欲提高C与CO2反应中CO2的平衡转化率，应采取的措施为_______________________。
图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是__________________________________。
(2)900 ℃、1.013 MPa时，1 mol CO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为V，CO2的转化率为__________，该反应的平衡常数K＝________________。
(3)将(2)中平衡体系温度降至640 ℃，压强降至0.101 3 MPa，重新达到平衡后CO2的体积分数为50%。
条件改变时，正反应和逆反应速率如何变化？___________________________，二者之间有何关系？__________________。
5．(2018·广东佛山质检)甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单，产物中H2含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜)，是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。
反应如下：反应Ⅰ(主)：CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g) ΔH1＝＋49 kJ·mol－1反应Ⅱ(副)：H2(g)＋CO2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋41 kJ·mol－1温度高于300 ℃则会同时发生反应Ⅲ：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)ΔH3(1)计算反应Ⅲ的ΔH3＝________。
(2)反应Ⅰ能够自发进行的原因是_______________________________________________，升温有利于提高CH3OH转化率，但也存在一个明显的缺点是_____________________。
(3)如图为某催化剂条件下，CH3OH转化率、CO生成率与温度的变化关系。
①随着温度的升高，CO的实际反应生成率没有不断接近平衡状态生成率的原因是______________(填字母)。
A．反应Ⅱ逆向移动B．部分CO转化为CH3OHC．催化剂对反应Ⅱ的选择性低D．催化剂对反应Ⅲ的选择性低②随着温度的升高，CH3OH实际反应转化率不断接近平衡状态转化率的原因是____________ ________________________________________________________________________________③写出一条能提高CH3OH实际反应转化率而降低CO生成率的措施_____________________ _______________________________________________________________________________。
(4)250 ℃，一定压强和催化剂条件下，1.00 mol CH3OH和1.32 mol H2O充分反应(已知此条件下可忽略反应Ⅲ)，平衡时测得H2为2.70 mol，CO为0.030 mol，试求反应Ⅰ中CH3OH的转化率为________，反应Ⅱ的平衡常数为________(结果保留两位有效数字)。
答案精析1．B 2.C3．B[用三段式法计算：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)起始物质的量/mol 4 a0转化物质的量/mol x2x x平衡物质的量/mol 4－x a－2x x2x mol＝0.1 mol·L－1·min－1×10 min×4 L＝4 mol，x＝2，a－2x＝0.5×4，a＝6。
平衡时，c(CO)＝0.5 mol·L－1，c(H2)＝0.5 mol·L－1，c(CH3OH)＝0.5 mol·L－1。
平衡常数K＝c(CH3OH)c(CO)·c2(H2)＝0.50.5×0.52＝4，A项错误；经上述计算，B项正确；CO的平衡转化率为50%，C项错误；平衡时c(CH3OH)＝0.5 mol·L－1，D项错误。
]4．(1)p1＜p2＜p3升高温度、减小压强K a＝K b＜K c(2)66.7%16 3V(3)正反应和逆反应速率均减小v正＜v逆解析(1)该反应是正反应体积增大的可逆反应，增大压强CO的含量降低，根据图像可知在温度相等时p1对应的CO含量最高，则p1、p2、p3的大小关系是p1＜p2＜p3。
升高温度CO 含量升高，说明正反应是吸热反应，所以欲提高C与CO2反应中CO2的平衡转化率，应采取的措施为升高温度、减小压强。
平衡常数只与温度有关，升高温度平衡右移，平衡常数增大，则图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是K a＝K b＜K c。
(2)900 ℃、1.013 MPa时CO的含量是80%，则C(s)＋CO2(g)2CO(g)起始量/mol10转化量/mol x2x平衡量/mol 1－x 2x 因此2x 1－x ＋2x＝0.8 解得x ＝23则CO 2的转化率为23 mol 1 mol×100%≈66.7%。
反应的平衡常数K ＝⎝⎛⎭⎫43V 213V ＝163V。
(3)降低温度，正、逆反应速率均减小，CO 2体积分数增大，平衡向逆反应方向移动，则v 正＜v 逆。
5．(1)＋90 kJ·mol －1 (2)反应Ⅰ为熵增加的反应 CO 含量升高，破坏燃料电池的交换膜(3)①C ②升温，反应速率加快 ③加入水蒸气(或加入更合适的催化剂) (4)91% 5.6×10－3解析 (1)反应Ⅰ加上反应Ⅱ得到：CH 3OH(g)CO(g)＋2H 2(g) ΔH 3＝＋90 kJ·mol －1。
(2)反应自发进行的要求是ΔG ＝ΔH －T ΔS ＜0，此反应的ΔH ＞0，所以反应自发进行的原因是ΔS ＞0，即反应为熵增反应；升温会促进反应Ⅲ的发生，提高CO 的含量，而CO 会破坏该电池的交换膜。
(3)①随着反应温度的升高，速率加快，但是CO 的生成率并没有接近反应的平衡态，说明该反应使用的催化剂对于反应Ⅱ选择性低，C 项正确、D 项错误；三个反应都吸热，所以升温都正向移动，不会促进CO 转化为甲醇，A 、B 项错误。
②由①的叙述可以得到答案：升温，反应速率加快。
③加入水蒸气，可以提高甲醇的转化率，同时使反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动，从而降低了CO 的生成率；加入更合适的催化剂，最好只催化反应Ⅰ，不催化反应Ⅱ，也能达到目的。
(4)达平衡时CO 为0.03 0 mol ，根据反应Ⅱ得到参与反应的氢气为0.03 0 mol ，所以反应Ⅰ生成的氢气为2.73 mol(平衡剩余氢气2.70 mol)，根据反应Ⅰ，消耗的甲醇为0.91 mol ，所以甲醇的转化率为91%。
根据反应Ⅰ的数据，消耗的水为0.91 mol ，生成的CO 2为0.91 mol ，则剩余0.41 mol 水，在反应Ⅱ中消耗0.03 mol CO 2，生成0.03 mol CO 和0.03 mol 水，所以达平衡时，水为0.44 mol ，CO 2为0.88 mol 。
可求得反应Ⅱ的平衡常数。