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人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡本单元综合与测试一课一练
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这是一份人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡本单元综合与测试一课一练，共23页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．在2L密闭容器中充有2mlSO2和一定量的O2，发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。当反应进行到4min时，测得此时SO2为0.4ml，则2min时密闭容器中SO2的物质的量为
A．1.6mlB．1.2mlC．大于1.6mlD．小于1.2ml
2．下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是
A．Cu能与浓硝酸反应，但不能与浓盐酸反应
B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C．与在常温、常压下不反应，放电时可反应
D．Fe与浓盐酸反应比与稀盐酸反应快
3．某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是
A．升高温度，若增大，则
B．加入一定量Z，达新平衡后减小
C．加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后增大
D．加入一定量氩气，平衡不移动
4．在100℃时，容积为5L的真空密闭容器中加入一定量的N2O4，容器内N2O4和NO2的物质的量变化如下表所示：
下列说法正确的是
A．10s时，以NO2浓度变化表示的该反应速率为0.006ml•L•-1•s-1
B．该温度下反应2NO2（g) N2O4(g)的平衡常数K=0.216
C．35s时容器内压强为反应前的1.6倍
D．其它条件不变，90s后向容器中再加入0.3mlNO2建立新平衡时，与原平衡时比较，气体平均相对分子质量增大
5．在工业生产中，对能够发生的化学反应，研究和选择合适的反应条件才有实际意义。恒温恒压下，下列过程一定不能自发进行的是
A．4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H<0
B．CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)△H<0
C．2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H>0
D．2H2O(1)+O2(g)=2H2O2(aq)△H>0
6．在密闭容器中，一定量A、B的混合气体发生反应并达平衡：aA(g)+bB(g)=cC(s)+dD(g)。保持温度不变，将反应容器的容积扩大到原来的2倍，再达平衡时，测得A的浓度降为原来平衡浓度的一半。则下列有关判断中，一定正确的是
A．A的转化率增大B．平衡向正反应方向移动
C．a+b=c+dD．a+b7．下列有关化学平衡图像描述正确的是
A．图像甲代表任何可逆反应中生成物浓度随温度的变化关系图
B．图像乙表示反应的化学方程式为：2Z(s)⇌3X(g)+2Y(g)
C．图像丙代表在10L容器、850℃时反应，到4min时，反应放出51.6kJ的热量
D．图像丁代表在一定温度下发生反应A(g)+B(g)⇌2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，其在20～40min之间的平衡常数不相等
8．在某密闭容器中，反应达到平衡时，B的浓度为，若保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的3倍，达到新平衡时B的浓度降为。下列判断正确的是
A．
B．容积扩大到原来的3倍后，平衡向正反应方向移动
C．D的体积分数减小
D．达到新平衡时，A、B的浓度减小，C、D的浓度增大
9．下列说法错误的是
A．向密闭容器中充入一定量的NO2气体，压缩容器(不改变其他条件)，气体的颜色先变深后变浅，变深的原因可用勒夏特列原理解释
B．向0.1 ml·L-1的氨水中通氨气，则NH3·H2O的电离程度减小
C．已知[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O，加水稀释，平衡逆移
D．分别向甲容器(绝热恒容)中充入l ml PCl5，乙容器(恒温恒容)充入PCl3和Cl2各l ml，发生反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) ∆H>0，平衡时K(甲) < K(乙)
10．反应过程中能量变化如图，下列说法正确的是
A．任何条件下，该反应一定能自发进行
B．该反应的
C．若加入催化剂，的值不变
D．高温下有利于该反应正向进行
11．我国科研人员研究了在Cu—ZnO—ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理，其主反应历程如图所示。下列说法错误的是
A．二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率小于100%
B．带*标记的物质是该反应历程中的中间产物
C．向该反应体系中加入大量的水能增加甲醇的产率
D．固体催化剂的表面积对催化效率有影响
12．经过化学家长期研究发现高炉中：Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g)是可逆反应。一定温度下，在一体积恒定容器中发生上述反应，下列情况能说明达到反应达到平衡的是
A．气体平均摩尔质量不变B．容器内压强不变
C．容器中n(CO)=n(CO2)D．v(CO)=v(CO2)
二、填空题
13．二氧化碳催化加氢合成乙烯在环境保护、资源利用、战略需求等方面具有重要意义。CO2和H2在铁系催化剂作用下发生化学反应：
Ⅰ．
Ⅱ．
（1）一定条件下反应Ⅰ能自发进行原因是___________。
（2）在密闭容器中通入1mlCO2和3mlH2，在铁系催化剂作用下进行反应，CO2的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。
①0.1MPa下，200℃～550℃时反应以___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)为主，原因是___________。
②图点M坐标为(350，70)，此时乙烯的选择性为(选择性：转化的CO2中生成C2H4的百分比)，则350℃时反应Ⅱ的平衡常数K=___________。
（3）T1℃时，在刚性反应器中以投料比为1∶3的NO(g)与O2(g)反应，其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t=∞时，NO(g)完全反应]。
①NO(g)与O2(g)合成的反应速率，t=42min时，测得体系中，则此时的v=___________(计算结果保留1位小数)。
②若降低反应温度至T2℃，则NO(g)与O2(g)完全反应后体系压强p∞(T2℃)___________(填“大于”“等于”或“小于”)26.9kPa。(已知： )
③T1℃时，反应的平衡常数Kp=___________kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，保留2位小数)。
14．某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为_______；
(2)反应从开始至2分钟，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)=_______；
(3)2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时_______(填增大、减小或无变化，下同)；混合气体密度比起始时_______。
(4)将a ml X与b ml Y的混合气体发生上述反应，反应到某时刻各物质的量恰好满足：n(X)=n(Y)=n (Z)，则原混合气体中a：b=_______。
(5)下列措施能加快反应速率的是_______。
A．恒压时充入He B．恒容时充入He C．恒容时充入X D．及时分离出Z E.升高温度 F.选择高效的催化剂
15．如图表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况，t是到达平衡状态的时间。试回答：
（1）该反应的反应物是___。
（2）该反应的化学反应方程式为____。
（3）若达到平衡状态的时间是2min，A物质的平均反应速率为___。
（4）假设该反应在体积固定的密闭容器中进行，下列能做为判断该反应达到化学平衡状态的标志的是___。
A．每有3mlA消耗，就会有3mlC消耗B．B的体积分数保持不变
C．气体的密度保持不变D．B和C的浓度之比1：3
（5）达到平衡时，A的体积分数是___。
16．(1)写出葡萄糖的结构简式：_______。
(2)已知一定条件下，石墨可以转化为金刚石，其能量变化如图所示，则石墨和金刚石相比，较稳定的是_______。
(3)下列反应中，属于吸热反应的是_______(填序号)。
①煅烧石灰石制生石灰 ②燃烧木炭取暖 ③炸药爆炸 ④酸与碱的中和反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥Ba(OH)2·8H2O粉末和NH4Cl粉末反应 ⑦十水合碳酸钠(Na2CO3·10H2O)与硝酸铵的反应
(4)可逆反应 X(s)+3Y(g)2Z(g) +Q(g)在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最快的是_______。
A.v(X)=0 25 ml/(L·s) B. v(Y)=3.6 ml/(L·min)
C. v(Q)=0.1 ml/(L·s) D. v(Z)=0.3 ml/(L·s)
17．绿水青山就是金山银山，保护生态环境、建设生态文明是历史发展的需要。氮氧化物易导致酸雨、光化学烟雾等环境问题，以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
Ⅰ.汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定条件下可发生反应生成无毒的N2和CO2；
某研究小组在三个容积均为1L的恒容密闭容器中，分别充入2mlNO和2mlCO，发生反应。在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变)，反应体系的总压强随时间变化情况如图所示：
①温度：T1___T2(填“<”、“=”或“>”)。
②在T1条件下，下列说明该反应已经到达平衡状态的是__。
A．NO和CO的物质的量之比为1∶1
B．混合气体的密度保持不变
C．容器中混合气体的平均摩尔质量不变
D．容器中压强不再变化
Ⅱ.活性炭粉还原NO。在密闭容器中投入足量活性炭粉和一定量NO，在一定温度下，发生反应：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，测得NO、N2、CO2的物质的量浓度与时间关系如表所示。
(1)若20min时总压强为160kPa，则该温度下平衡常数Kp=___(保留3位有效数字)，(用气体分压计算平衡常数为Kp，气体分压=气体总压×气体的物质的量分数)。
(2)第20min时，往容器中各加NO、N20.5ml/L，这时v正___v逆(大于、小于或等于)。
18．处理、回收利用CO是环境科学家研究的热点课题。回答下列问题：
I.处理大气污染物
CO用于处理大气污染物N2O的反应原理为CO(g)+N2O(g)⇌CO2(g)+N2(g) ΔH=-224.0kJ·ml-1
有人提出上述反应可以用“Fe”作催化剂，其总反应分两步进行：
（1）第一步：Fe++N2O⇌FeO++N2；第二步：_______(写反应方程式)。
（2）第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间，由此推知，第二步反应速率_______第一步反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。
II.合成天然气(SNG)
涉及的主要反应原理如下：
CO甲烷化：CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g) ΔH1=-206.2kJ·ml-1
水煤气变换：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·ml-1
（3）反应CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)的ΔH=_______kJ·ml-1。
（4）在恒压管道反应器中，按n(H2)∶n(CO)=3∶1通入原料气发生CO甲烷化反应，400℃、p总为100kPa时反应体系平衡组成如表所示。
则该条件下CO的总转化率α=_______(保留一位小数)。
19．(1)对反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g) ΔH，反应特点与对应的图像如下：
A．图①中，若p1>p2，则a+b_______c+d(填>，＜或=。下同)
B．图②中，若T2>T1，则ΔH＜0且a+b_______c+d
C．图③中，t1时刻改变的条件未改变单位体积内活化分子百分数，该条件是_______
D．图④中，若ΔH＜0，则纵坐标_______是反应物的转化率(填可能或不可能)
(2)合成氨反应N2+3H2⇌2NH3 ΔH<0，其正反应速率的变化如图所示，回答：
①t1时刻改变的条件是_______
②t4时刻改变的条件是_______
③在图中画出t2时刻降温，t3时刻达平衡的图像_______
三、计算题
20．在某温度下，将H2和I2各0.10 ml的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c(H2)=0.005 0ml/L。
(1)通过计算求该反应的平衡常数__________。
(2)在上述温度下，该容器中若通入H2和I2蒸气各0.20 ml，通过计算求达到化学平衡状态时各物质的浓度___________。
21．如图是：600℃ 时，在2L密闭容器里A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，其中A为有色气体，B、C是无色气体。请从图中分析并填空：
（1）该反应的化学反应方程式为_____
（2）反应达到平衡状态时，反应物的转化率为_____
（3）当反应进行到第_____min，该反应达到平衡。
（4）反应从开始至2分钟末，B的物质的量_____，用B的浓度变化表示的平均反应速率为v(B)=_
（5）下列描述能表示反应达平衡状态的是_____（填选项）。
a.容器中A与B的物质的量相等
b.容器内气体的颜色不再改变
c.各物质的浓度保持不变
22．Bdensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)，在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表，根据实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为________。
23．一定温度下，向恒容容器中充入和，发生反应，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如表，回答下列问题：
(1)前的平均反应速率_______，达平衡时的平衡体积分数为_______。
(2)由表中数据计算该温度下该反应的平衡常数为_______，随着反应温度升高，该反应的平衡常数_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)保持温度不变，起始时向容器中充入，达平衡时，的转化率为_______。
时间/s
0
2
10
30
60
90
n(N2O4)/ml
0.3
0.25
0.15
0.125
b
0.12
n(NO2)/ml
0
0.1
a
0.35
0.36
0.36
t/min
0
40
80
160
260
700
p/kPa
32.8
30.7
29.9
29.4
29.2
28.8
26.9
t/min
c/ml·L-1
0
5
10
15
20
NO
4.00
1.00
N2
0
0.50
1.50
CO2
0
0.60
组分
H2
CO
CH4
H2O
CO2
体积分数φ/%
8.50
1.50
45.0
44.0
1.00
t/min
0
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x(HI)
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
参考答案
1．D
【详解】
当反应进行到4min时，测得此时SO2为0.4ml，说明4min内消耗了1.6ml的SO2，根据反应物浓度越大反应速率越快可知，也就是前2min的平均反应速率大于后2min的平均反应速率，即前2min中内消耗的SO2大于0.8ml，故2min时密闭容器内SO2的物质的量小于2-0.8=1.2ml，故答案为：D。
2．A
【详解】
A．Cu能与浓硝酸反应，但不能与浓盐酸反应，因浓硝酸与浓盐酸本身性质不同所致，A符合；
B． Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快，由酸的浓度不同所致，B不符合；
C． 与在常温、常压下不反应，放电时可反应，由反应条件不同所致，C不符合；
D． Fe与浓盐酸反应比与稀盐酸反应快，由酸的浓度不同所致，D不符合；
答案选A。
3．C
【详解】
A．根据勒夏特列原理可知，升高温度，化学平衡向着吸热反应方向移动，而增大，说明平衡正向移动，故则，A正确；
B．加入一定量Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，故达新平衡后减小，B正确；
C．加入等物质的量的Y和Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，由于X、Y均为固体，故K=c(Z)，达新平衡后不变，C错误；
D．加入一定量氩气，加入瞬间，X、Z的浓度保持不变，故正、逆反应速率不变，故平衡不移动，D正确；
故答案为：C。
4．D
【详解】
A．10s内，以NO2浓度变化表示的该反应平均速率为0.006ml·L-1·s-1，10s时为瞬时速率，小于0.006ml·L-1·s-1，故A错误；
B．由表格数据可知，60s时各组分浓度不再变化，反应达到平衡，平衡时，N2O4为0.12ml，NO2为0.36ml，容积为5L，该温度下反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K==4.63，故B错误；
C．35s时若反应体系达到平衡状态，根据气体的物质的量之比等于压强之比，则=1.6，但根据题中表格数据，35s时容器可能不一定平衡，压强不一定是反应前的1.6倍，故C错误；
D．其它条件不变，90s后向容器中再加入0.3mlNO2，因为容器体积不变，充入NO2或N2O4越多，N2O4的体积分数越大，建立新平衡时，与原平衡时比较，气体平均相对分子质量增大，故D正确；
故答案选D。
5．D
【分析】
根据△G=△H-T△S，若△H＜0且△S＞0，则反应自发进行；若△H＞0且△S＜0，则反应不能自发进行；若△H＞0且△S＞0，则反应在高温下自发进行；若△H＜0且△S＜0，则反应在低温下自发进行。
【详解】
A．随着反应的进行，气体的物质的量减少，△S＜0，又△H<0，故低温可自发进行，A不符合题意；
B．随着反应的进行，气体的物质的量减少，△S＜0，又△H<0，故低温可自发进行，B不符合题意；
C．随着反应的进行，气体的物质的量增多，△S＞0，又△H<0，故可自发进行，C不符合题意；
D．随着反应的进行，气体的物质的量减少，△S＜0，又△H＞0，故不能自发进行，D符合题意；
故选D。
6．C
【详解】
略
7．C
【详解】
A．温度升高，平衡向吸热方向移动；甲图只代表正反应是吸热反应的图像，A项错误；
B．反应物Z不一定为固体且Z的化学计量数为3，B项错误；
C．由图像可知，在10L容器、850℃时反应，到4min时，参加反应物质的物质的量为(0.30ml/L-0.18ml/L)×10L=1.2ml，根据方程式可知，反应放出的热量为1.2ml×43kJ/ml=51.6kJ，C项正确；
D．由图像可知，A、B的化学计量数相等，则30min时，A、B、C的浓度减小且减小幅度相同，故采用减小压强的措施，平衡常数只与温度有关，此时的平衡常数不变，D项错误；
答案选C。
8．C
【分析】
反应达到平衡时，B的浓度为，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的3倍，若平衡不移动，B的浓度为，而达到新平衡时，B的浓度为，说明体积增大，压强减小，平衡逆向移动，据此分析解题。
【详解】
A．压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，现平衡逆向移动，说明逆反应方向为气体体积增大的方向，则，A错误；
B．据上述分析可知，平衡逆向移动，B错误；
C．平衡逆向移动，D的体积分数减小，C正确；
D．因容器的体积增大，则达到新平衡时，A、B、C、D的浓度都比原平衡时的小，D错误；
故选C。
9．A
【详解】
A．变深的原因是容器体积减小，二氧化氮浓度增大，此时平衡还没有移动，A错误；
B．向氨水中通入NH3，一水合氨浓度增大，一水合氨的电离程度减小，B正确；
C．在溶液中加水，平衡向微粒数多的方向移动，对于这个反应来说，是逆向移动，C正确；
D．乙容器充入PCl3和Cl2即为PCl3(g)+Cl2(g)PCl5 △H<0，该反应是放热反应，在绝热恒容条件下进行，升温使平衡逆向移动，则平衡时乙容器中PCl3和Cl2浓度大于甲容器，K(甲)故选A。
10．B
【分析】
且的化学反应能在任何条件下都能自发进行，且的化学反应能在低温条件下自发进行，且的化学反应能在高温条件下自发进行，且的化学反应不能自发进行。
【详解】
A．由图像可知反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，，且，如能自发进行，应满足，则该反应在高温下不能自发进行，故A错误；
B．由图像可知，等于生成物总能量—反应物总能量，故B正确；
C．加入催化剂，可改变反应的活化能，则的值变化，故C错误；
D．由于该反应的正反应为放热反应，高温下不利于反应正向进行，D错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．根据图知，二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水，该反应中除了生成甲醇外还生成水，所以二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率小于100％，故A正确；
B．根据图知，带*标记的物质在反应过程中最终被消耗，所以带*标记的物质是该反应历程中的中间产物，故B正确；
C． 步骤③需要水，步骤④中生成水、净反应生成水，故没必要大量加水，向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的产率，故C错误；
D． 固体催化剂的表面积越大、催化效率越高、反应速率越快，故D正确；
答案选C。
12．A
【详解】
A．气体平均摩尔质量=气体的总质量÷气体的总物质的量，随着正反应的发生，气体的质量变大，但气体的总物质的量不变，故气体的平均摩尔质量是一个变量，当气体平均摩尔质量不变时能说明该反应达到平衡，A符合题意；
B．反应前后气体的分子数不变，故在一定的温度下容器内压强不变，不能说明该反应达到平衡状态，B不符合题意；
C．容器中n(CO)=n(CO2)不能说明两种气体的浓度不再发生变化，因此不能说明该反应达到平衡，C不符合题意；
D．v(CO)=v(CO2)不能说明正反应速率等于逆反应速率，故不能说明该反应达到平衡状态，D不符合题意；
答案选A。
13．
（1）
（2） Ⅰ 压强一定时，只有反应Ⅰ才满足温度越高，CO2的转化率越小
（3） 13.6 小于 11.76
【分析】
（1）
反应Ⅰ是熵减的反应，即ΔS＜0的反应，根据ΔG=ΔH-TΔS，若反应能自发进行，要求ΔG＜0，所以一定条件下反应Ⅰ能自发进行原因是ΔH1＜0。
（2）
①0.1MPa下，200℃～550℃时，随温度升高，二氧化碳的转化率降低，反应Ⅰ是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，反应物的转化率降低，所以压强一定时，200℃～550℃时，以反应Ⅰ为主。
②点M坐标为(350，70)，即温度为350℃时二氧化碳的转化率为70%。反应起始时二氧化碳为1ml，乙烯的选择性为，所以有1ml×70%×=0.5mlCO2发生反应Ⅰ，有1ml×70%×=0.2mlCO2发生反应Ⅱ。根据反应Ⅰ的方程式，在反应Ⅰ中，消耗的氢气为1.5ml，生成的水蒸气为1ml。在反应Ⅱ中，消耗的氢气为0.2ml，生成的水蒸气为0.2ml，生成的CO为0.2ml。所以平衡时，容器中的二氧化碳为1ml×(1-70%)=0.3ml，H2为3ml-1.5ml-0.2ml=1.3ml，CO为0.2ml，水蒸气为1ml+0.2ml=1.2ml。则350℃时反应Ⅱ的平衡常数K==。
（3）
①在刚性反应器中以投料比为1:3的NO(g)与O2(g)反应，起始时体系总压强为32.8kPa，所以NO的分压为32.8kPa×=8.2kPa，O2的分压为32.8kPa×=24.6kPa。t=42min时，测得体系中，则Δp(O2)=24.6kPa-22.4kPa=2.2kPa，故t=42min时，p(NO)=8.2kPa-2.2kPa×2=3.8kPa，则NO(g)与O2(g)合成的反应速率= =13.6kPa•min-1。
②正反应放热，若降低反应温度，平衡正向移动，气体总物质的量减少，使压强降低，而且降低温度，压强也会降低，所以降温至T2℃，则NO(g)与O2(g)完全反应后体系压强p∞(T2℃) 小于26.9kPa。
③反应开始时NO的分压为8.2kPa，平衡时NO完全反应，所以生成的NO2的分压为8.2kPa，消耗的氧气分压为4.1kPa。反应建立平衡，起始时N2O4的分压为0，NO2的分压为8.2kPa，设生成的N2O4的物质的量为x，则可列三段式：
平衡时总压强为26.9kPa，即26.9kPa=x+8.2-2x+24.6-4.1，x=1.8，所以平衡时N2O4的分压为1.8kPa，NO2的分压为8.2-1.8×2=4.6kPa，所以T1℃时，反应的平衡常数Kp==11.76 kPa。
14．3X+Y⇌2Z 0.05ml·L-1·min-1 增大 不变 5：3 CEF
【详解】
(1)据图可知X、Y的物质的量减小为反应物，Z的物质的量增加为生成物，且最终X、Y、Z共存，所以为可逆反应，相同时间内Δn(X)：Δn(Y)：Δn(Z)=0.3ml：0.1ml：0.2ml，所以X、Y、Z的系数比为3:1:2，化学方程式为3X+Y⇌2Z；
(2)从开始至2分钟，Δn(Z)=0.2ml，容器体积为2L，所以v(Z)== 0.05ml·L-1·min-1；
(3)该反应为气体系数之和减小的反应，正向进行时气体的物质的量之和减小，但总质量不变，所以平均相对分子质量比起始时增大；气体总质量不变，容器恒容，即气体体积不变，所以混合气体的密度不变；
(4)当n(X)=n(Y)=n(Z)时，设此时Δn(Y)=x，则Δn(X)=3x，Δn(Z)=2x，则有a-3x=2x、b-x=2x，所以a=5x，b=3x，原混合气体中a：b=5：3；
(5)A．恒压充入He，则容器体积变大，各物质的浓度减小，反应速率减慢，A不符合题意；
B．恒容时充入He，容器体积不变，各物质的浓度不变，反应速率不变，B不符合题意；
C．恒容时充入X，反应物的浓度增大，反应速率加快，C符合题意；
D．及时分离出Z，Z的浓度减小，平衡正向移动，X、Y的浓度减小，所以反应速率减慢，D不符合题意；
E．升高温度活化分子百分数增大，反应速率加快，E符合题意；
F．选择高效的催化剂降低反应的活化能，反应速率加快，F符合题意；
综上所述答案为CEF。
15．
（1）A
（2）3A(g)B(g)+3C(g)
（3）0.6ml/(L·min)
（4）AB
（5）42.9%
【分析】
（1）
由A的物质的量浓度不断减小，可以判断A为反应物；
（2）
A为反应物，B、C为生成物，又根据反应的系数之比等于反应的物质的量之比，可得反应的方程式为3A(g)B(g)+3C(g)；
（3）
A的反应速率==0.6ml/(L·min)；
（4）
A.每有3mlA消耗是正反应方向，3mlC消耗是逆反应方向，正逆反应速率相等，达到了平衡，正确；
B.B的体积分数保持不变，即B的量不再变化，达到了平衡，正确；
C.气体的容积和质量恒定，即密度恒定，故密度保持不变，不一定平衡，错误；
D.B和C的浓度之比1：3，不一定平衡，错误；
故选AB。
（5）
达平衡时，A的体积分数=×100%≈42.9%.
16．CH2OH(CHOH)4CHO 石墨 ①⑥⑦ D
【详解】
(1)葡萄糖是多羟基醛，结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO。
(2)根据图像可知金刚石的能量高于石墨的，能量越高，越不稳定，则石墨和金刚石相比，较稳定的是石墨。
(3)①煅烧石灰石制生石灰属于吸热反应；②燃烧木炭取暖属于热放热反应；③炸药爆炸属于热放热反应；④酸与碱的中和反应属于热放热反应；⑤生石灰与水作用制熟石灰属于热放热反应；⑥Ba(OH)2·8H2O粉末和NH4Cl粉末反应属于吸热反应；⑦十水合碳酸钠(Na2CO3·10H2O)与硝酸铵的反应属于吸热反应；答案选①⑥⑦；
(4)X是固体，不能表示反应速率；如果都用Y表示反应速率，依据反应速率之比是化学计量数之比可知选项B～D中反应速率分别是[ml/(L·s)]0.06、0.3、0.45，所以反应速率最快的是选项D。答案选D。
17．＜ CD 2.25 大于
【详解】
Ⅰ.①根据温度越高反应速率越快，达到平衡所需要的时间越短，由图中可知，T2条件下先达到平衡，则温度：T1＜T2；故答案为：＜；
②A．反应达到平衡的标志是各组分的浓度、百分含量保持不变，而不是相等或成比例，反应体系的NO和CO的物质的量之比为1∶1不能说明反应达到平衡，故A不合题意；
B．由于反应物和生成物均为气体，恒容密闭容器中混合气体的密度一直不变，混合气体密度保持不变，不能说明反应达到平衡，故B不合题意；
C．由于反应物和生成物均为气体，但正反应是一个气体体积减小的方向，容器中混合气体的平均摩尔质量一直在变，当气体平均摩尔质量不变，说法反应达到平衡了，故C符合题意；
D．由于反应的正反应是一个气体体积减小的方向，在恒温恒容容器中压强与气体的物质的量成正比，容器压强不再变化，即为反应达到平衡了，故D符合题意；
答案为：CD；
Ⅱ.(1)由三段式分析：
可知，若20min时总压强为160kPa，则P(NO)==40kPa，P(N2)=P(CO2)= =60kPa，故该温度下平衡常数Kp==2.25，故答案为：2.25；
(2)由(1)分析结合表中数据可知，反应进行到15min时已经达到平衡，故第20min时，反应的平衡常数为：K==2.25，若往容器中各加NO、N20.5ml·L－1，这时Qc==1.33＜K，反应向正方向进行，即v正大于v逆，故答案为：大于。
18．
（1）FeO＋+CO=Fe＋+CO2
（2）大于
（3）-165
（4）96.8%
【分析】
（1）
根据催化剂定义，第二步反应中，中间产物(FeO＋)氧化CO生成CO2，本身被还原成Fe＋，FeO＋＋CO=Fe＋＋CO2。
（2）
第二步反应对总反应速率没有影响，说明第一步是慢反应，控制总反应速率，第二步反应速率大于第一步反应速率。
（3）
对CO甲烷化、水煤气变换热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律：①-②即可得：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ΔH=(＋41.2-206.2) kJ·ml-1= -165 kJ·ml-1
（4）
设n(H2)=3 ml、n(CO)=1 ml，恒压恒温条件下气体的体积分数之比等于物质的量之比，设平衡时混合气体总物质的量为x ml，根据C原子守恒得(45.0%＋1.00%＋1.5%)×x ml=1 ml，解得x= ml，则CO的转化率为×100%×100%≈96.8%。
19．> = 增大压强 不可能 增大反应物浓度或增大压强 减小生成物浓度
【详解】
(1)A．图①中，若p1>p2，温度不变时，p2条件下，A%较大，说明减小压强，平衡向着气体体积增大的方向移动，即向左移动，则a+b>c+d；
B．图②中，若T2>T1，则ΔH＜0；温度不变时，增大压强，A%不变，平衡不移动，即a+b=c+d；
C．能够改变单位体积内活化分子百分数的外界条件为温度和催化剂；只能增加活化分子数目的外界条件为浓度和压强；图③中，改变条件后正逆反应速率都加快，且正逆反应速率仍然相等，平衡不动，只能是改变压强；所以t1时刻改变了条件，但未改变单位体积内活化分子百分数，该条件是增大压强；
D．根据“先拐先平，温度高”规律，可以推知T2(2)合成氨反应N2+3H2⇌2NH3 ΔH<0，
①t1时刻，改变条件后，正反应速率先增大后减小，且平衡时大于原反应速率，改变的条件为增大反应物浓度或增大压强；
②t4时刻，改变的条件后，正反应速率逐渐降低，则逆反应速率也得降低，改变的条件为减小生成物浓度；
③t2时刻降温，平衡右移，正反应速率应突然减小，曲线应该有突变的部分，t3时刻达平衡；图像如下：。
20．4 c(H2)=c(I2)=0.01ml/L，c(HI)=0.02ml/L
【详解】
（1）根据三段式可知
所以求该反应的平衡常数。
（2）在上述温度下，该容器中若通入H2和I2蒸气各0.20 ml，则根据三段式可知
因此，解得x＝0.01，因此达到化学平衡状态时各物质的浓度c(H2)=c(I2)=0.01ml/L，c(HI)=0.02ml/L。
21．2B(g)2A(g)+C(g) 50% 2 由0.8ml减少为0.4ml 0.1ml·L-1·min-1 bc
【分析】
分析题给c-t图，可以看出A、C浓度随着时间的进行逐渐增大，2min后保持不变，B的浓度随着时间的进行逐渐减小，2min后保持不变，由此可知，B为反应物，A、C为生成物。且在2min时达到平衡状态。结合其浓度的变化值，可以推导出该反应的反应方程式并进行相关计算。
【详解】
（1）由图知：B为反应物，A、C为生成物。A、B、C的浓度变化值分别为：，，。根据同一反应中各物质表示的反应速率之比等于反应方程式中相应物质的化学计量数之比，可知A、B、C的化学计量数之比为：，故反应方程式为：2B(g)2A(g)+C(g)；答案为：2B(g)2A(g)+C(g)；
（2）由图可知，平衡时B物质的浓度为0.2ml/L，反应物B的转化浓度=，则B的转化率=，答案为：50%；
（3）由图可知，反应在2min时各物质的浓度保持不变，可知在2min时该反应达平衡状态，答案为：2；
（4）据图可得：开始时，B的物质的量为，2min末，B的物质的量为，反应从开始至2分钟末，B的物质的量由0.8ml减少为0.4ml；，根据反应速率定义，用B的浓度变化表示的反应速率v(B)=；故答案为：由0.8ml减少为0.4ml；0.1ml·L-1·min-1；
（5）反应达平衡状态时正逆反应速率相等，反应物和生成物的质量或浓度保持不变，据此判断：
a．由图可以看出，在t min时，A、B物质的量浓度相等，物质的量也相等。但此时反应不是平衡状态，故A、B物质的量相等不能表示反应达平衡状态，a项错误；
b．A为有色气体，B、C是无色气体。含有有色物质的体系颜色不再发生变化，可以表示反应达平衡状态，b项正确；
c．各物质的浓度保持不变可以表示反应达平衡状态，c项正确；
答案选bc。故答案为：bc。
【点睛】
判断一个反应是否达到平衡状态的主要依据：
（1）看v正与v逆是否相等；
（2）在混合物中反应物和生成物的量是否不随时间的变化而变化。
22．
【详解】
由表中数据可知，无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终x(HI)均为0.784，说明此时已达到了平衡状态。设HI的初始浓度为1ml·L－1，则：
K＝＝。
23． 减小
【详解】
(1)前，消耗A的物质的量为1ml-0.85ml=0.15ml，则平均反应速率；由表格数据可知，达平衡时，A剩余0.8ml，消耗A的物质的量为1ml-0.8ml=0.2ml，则生成C为0.2ml，B为固体，由化学计量数可知，反应前后气体物质的量不变，始终为1ml，则的平衡体积分数为；
(2)由(1)知，平衡时，c(A)=0.4ml/L，c(C)=0.1ml/L，则该温度下该反应的平衡常数为；该反应为放热反应，则随着反应温度升高，平衡逆向移动，该反应的平衡常数减小；
(3)保持温度不变，则平衡常数不变，设C的转化量为x ml/L，则可列出三段式(ml/L)：，，解得x=0.8ml，则达平衡时，的转化率为。
一、单选题
1．在2L密闭容器中充有2mlSO2和一定量的O2，发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。当反应进行到4min时，测得此时SO2为0.4ml，则2min时密闭容器中SO2的物质的量为
A．1.6mlB．1.2mlC．大于1.6mlD．小于1.2ml
2．下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是
A．Cu能与浓硝酸反应，但不能与浓盐酸反应
B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C．与在常温、常压下不反应，放电时可反应
D．Fe与浓盐酸反应比与稀盐酸反应快
3．某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是
A．升高温度，若增大，则
B．加入一定量Z，达新平衡后减小
C．加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后增大
D．加入一定量氩气，平衡不移动
4．在100℃时，容积为5L的真空密闭容器中加入一定量的N2O4，容器内N2O4和NO2的物质的量变化如下表所示：
下列说法正确的是
A．10s时，以NO2浓度变化表示的该反应速率为0.006ml•L•-1•s-1
B．该温度下反应2NO2（g) N2O4(g)的平衡常数K=0.216
C．35s时容器内压强为反应前的1.6倍
D．其它条件不变，90s后向容器中再加入0.3mlNO2建立新平衡时，与原平衡时比较，气体平均相对分子质量增大
5．在工业生产中，对能够发生的化学反应，研究和选择合适的反应条件才有实际意义。恒温恒压下，下列过程一定不能自发进行的是
A．4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H<0
B．CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)△H<0
C．2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H>0
D．2H2O(1)+O2(g)=2H2O2(aq)△H>0
6．在密闭容器中，一定量A、B的混合气体发生反应并达平衡：aA(g)+bB(g)=cC(s)+dD(g)。保持温度不变，将反应容器的容积扩大到原来的2倍，再达平衡时，测得A的浓度降为原来平衡浓度的一半。则下列有关判断中，一定正确的是
A．A的转化率增大B．平衡向正反应方向移动
C．a+b=c+dD．a+b
A．图像甲代表任何可逆反应中生成物浓度随温度的变化关系图
B．图像乙表示反应的化学方程式为：2Z(s)⇌3X(g)+2Y(g)
C．图像丙代表在10L容器、850℃时反应，到4min时，反应放出51.6kJ的热量
D．图像丁代表在一定温度下发生反应A(g)+B(g)⇌2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，其在20～40min之间的平衡常数不相等
8．在某密闭容器中，反应达到平衡时，B的浓度为，若保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的3倍，达到新平衡时B的浓度降为。下列判断正确的是
A．
B．容积扩大到原来的3倍后，平衡向正反应方向移动
C．D的体积分数减小
D．达到新平衡时，A、B的浓度减小，C、D的浓度增大
9．下列说法错误的是
A．向密闭容器中充入一定量的NO2气体，压缩容器(不改变其他条件)，气体的颜色先变深后变浅，变深的原因可用勒夏特列原理解释
B．向0.1 ml·L-1的氨水中通氨气，则NH3·H2O的电离程度减小
C．已知[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O，加水稀释，平衡逆移
D．分别向甲容器(绝热恒容)中充入l ml PCl5，乙容器(恒温恒容)充入PCl3和Cl2各l ml，发生反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) ∆H>0，平衡时K(甲) < K(乙)
10．反应过程中能量变化如图，下列说法正确的是
A．任何条件下，该反应一定能自发进行
B．该反应的
C．若加入催化剂，的值不变
D．高温下有利于该反应正向进行
11．我国科研人员研究了在Cu—ZnO—ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理，其主反应历程如图所示。下列说法错误的是
A．二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率小于100%
B．带*标记的物质是该反应历程中的中间产物
C．向该反应体系中加入大量的水能增加甲醇的产率
D．固体催化剂的表面积对催化效率有影响
12．经过化学家长期研究发现高炉中：Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g)是可逆反应。一定温度下，在一体积恒定容器中发生上述反应，下列情况能说明达到反应达到平衡的是
A．气体平均摩尔质量不变B．容器内压强不变
C．容器中n(CO)=n(CO2)D．v(CO)=v(CO2)
二、填空题
13．二氧化碳催化加氢合成乙烯在环境保护、资源利用、战略需求等方面具有重要意义。CO2和H2在铁系催化剂作用下发生化学反应：
Ⅰ．
Ⅱ．
（1）一定条件下反应Ⅰ能自发进行原因是___________。
（2）在密闭容器中通入1mlCO2和3mlH2，在铁系催化剂作用下进行反应，CO2的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。
①0.1MPa下，200℃～550℃时反应以___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)为主，原因是___________。
②图点M坐标为(350，70)，此时乙烯的选择性为(选择性：转化的CO2中生成C2H4的百分比)，则350℃时反应Ⅱ的平衡常数K=___________。
（3）T1℃时，在刚性反应器中以投料比为1∶3的NO(g)与O2(g)反应，其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t=∞时，NO(g)完全反应]。
①NO(g)与O2(g)合成的反应速率，t=42min时，测得体系中，则此时的v=___________(计算结果保留1位小数)。
②若降低反应温度至T2℃，则NO(g)与O2(g)完全反应后体系压强p∞(T2℃)___________(填“大于”“等于”或“小于”)26.9kPa。(已知： )
③T1℃时，反应的平衡常数Kp=___________kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，保留2位小数)。
14．某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为_______；
(2)反应从开始至2分钟，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)=_______；
(3)2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时_______(填增大、减小或无变化，下同)；混合气体密度比起始时_______。
(4)将a ml X与b ml Y的混合气体发生上述反应，反应到某时刻各物质的量恰好满足：n(X)=n(Y)=n (Z)，则原混合气体中a：b=_______。
(5)下列措施能加快反应速率的是_______。
A．恒压时充入He B．恒容时充入He C．恒容时充入X D．及时分离出Z E.升高温度 F.选择高效的催化剂
15．如图表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况，t是到达平衡状态的时间。试回答：
（1）该反应的反应物是___。
（2）该反应的化学反应方程式为____。
（3）若达到平衡状态的时间是2min，A物质的平均反应速率为___。
（4）假设该反应在体积固定的密闭容器中进行，下列能做为判断该反应达到化学平衡状态的标志的是___。
A．每有3mlA消耗，就会有3mlC消耗B．B的体积分数保持不变
C．气体的密度保持不变D．B和C的浓度之比1：3
（5）达到平衡时，A的体积分数是___。
16．(1)写出葡萄糖的结构简式：_______。
(2)已知一定条件下，石墨可以转化为金刚石，其能量变化如图所示，则石墨和金刚石相比，较稳定的是_______。
(3)下列反应中，属于吸热反应的是_______(填序号)。
①煅烧石灰石制生石灰 ②燃烧木炭取暖 ③炸药爆炸 ④酸与碱的中和反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥Ba(OH)2·8H2O粉末和NH4Cl粉末反应 ⑦十水合碳酸钠(Na2CO3·10H2O)与硝酸铵的反应
(4)可逆反应 X(s)+3Y(g)2Z(g) +Q(g)在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最快的是_______。
A.v(X)=0 25 ml/(L·s) B. v(Y)=3.6 ml/(L·min)
C. v(Q)=0.1 ml/(L·s) D. v(Z)=0.3 ml/(L·s)
17．绿水青山就是金山银山，保护生态环境、建设生态文明是历史发展的需要。氮氧化物易导致酸雨、光化学烟雾等环境问题，以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
Ⅰ.汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定条件下可发生反应生成无毒的N2和CO2；
某研究小组在三个容积均为1L的恒容密闭容器中，分别充入2mlNO和2mlCO，发生反应。在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变)，反应体系的总压强随时间变化情况如图所示：
①温度：T1___T2(填“<”、“=”或“>”)。
②在T1条件下，下列说明该反应已经到达平衡状态的是__。
A．NO和CO的物质的量之比为1∶1
B．混合气体的密度保持不变
C．容器中混合气体的平均摩尔质量不变
D．容器中压强不再变化
Ⅱ.活性炭粉还原NO。在密闭容器中投入足量活性炭粉和一定量NO，在一定温度下，发生反应：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，测得NO、N2、CO2的物质的量浓度与时间关系如表所示。
(1)若20min时总压强为160kPa，则该温度下平衡常数Kp=___(保留3位有效数字)，(用气体分压计算平衡常数为Kp，气体分压=气体总压×气体的物质的量分数)。
(2)第20min时，往容器中各加NO、N20.5ml/L，这时v正___v逆(大于、小于或等于)。
18．处理、回收利用CO是环境科学家研究的热点课题。回答下列问题：
I.处理大气污染物
CO用于处理大气污染物N2O的反应原理为CO(g)+N2O(g)⇌CO2(g)+N2(g) ΔH=-224.0kJ·ml-1
有人提出上述反应可以用“Fe”作催化剂，其总反应分两步进行：
（1）第一步：Fe++N2O⇌FeO++N2；第二步：_______(写反应方程式)。
（2）第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间，由此推知，第二步反应速率_______第一步反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。
II.合成天然气(SNG)
涉及的主要反应原理如下：
CO甲烷化：CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g) ΔH1=-206.2kJ·ml-1
水煤气变换：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·ml-1
（3）反应CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)的ΔH=_______kJ·ml-1。
（4）在恒压管道反应器中，按n(H2)∶n(CO)=3∶1通入原料气发生CO甲烷化反应，400℃、p总为100kPa时反应体系平衡组成如表所示。
则该条件下CO的总转化率α=_______(保留一位小数)。
19．(1)对反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g) ΔH，反应特点与对应的图像如下：
A．图①中，若p1>p2，则a+b_______c+d(填>，＜或=。下同)
B．图②中，若T2>T1，则ΔH＜0且a+b_______c+d
C．图③中，t1时刻改变的条件未改变单位体积内活化分子百分数，该条件是_______
D．图④中，若ΔH＜0，则纵坐标_______是反应物的转化率(填可能或不可能)
(2)合成氨反应N2+3H2⇌2NH3 ΔH<0，其正反应速率的变化如图所示，回答：
①t1时刻改变的条件是_______
②t4时刻改变的条件是_______
③在图中画出t2时刻降温，t3时刻达平衡的图像_______
三、计算题
20．在某温度下，将H2和I2各0.10 ml的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c(H2)=0.005 0ml/L。
(1)通过计算求该反应的平衡常数__________。
(2)在上述温度下，该容器中若通入H2和I2蒸气各0.20 ml，通过计算求达到化学平衡状态时各物质的浓度___________。
21．如图是：600℃ 时，在2L密闭容器里A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，其中A为有色气体，B、C是无色气体。请从图中分析并填空：
（1）该反应的化学反应方程式为_____
（2）反应达到平衡状态时，反应物的转化率为_____
（3）当反应进行到第_____min，该反应达到平衡。
（4）反应从开始至2分钟末，B的物质的量_____，用B的浓度变化表示的平均反应速率为v(B)=_
（5）下列描述能表示反应达平衡状态的是_____（填选项）。
a.容器中A与B的物质的量相等
b.容器内气体的颜色不再改变
c.各物质的浓度保持不变
22．Bdensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)，在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表，根据实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为________。
23．一定温度下，向恒容容器中充入和，发生反应，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如表，回答下列问题：
(1)前的平均反应速率_______，达平衡时的平衡体积分数为_______。
(2)由表中数据计算该温度下该反应的平衡常数为_______，随着反应温度升高，该反应的平衡常数_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)保持温度不变，起始时向容器中充入，达平衡时，的转化率为_______。
时间/s
0
2
10
30
60
90
n(N2O4)/ml
0.3
0.25
0.15
0.125
b
0.12
n(NO2)/ml
0
0.1
a
0.35
0.36
0.36
t/min
0
40
80
160
260
700
p/kPa
32.8
30.7
29.9
29.4
29.2
28.8
26.9
t/min
c/ml·L-1
0
5
10
15
20
NO
4.00
1.00
N2
0
0.50
1.50
CO2
0
0.60
组分
H2
CO
CH4
H2O
CO2
体积分数φ/%
8.50
1.50
45.0
44.0
1.00
t/min
0
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x(HI)
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
参考答案
1．D
【详解】
当反应进行到4min时，测得此时SO2为0.4ml，说明4min内消耗了1.6ml的SO2，根据反应物浓度越大反应速率越快可知，也就是前2min的平均反应速率大于后2min的平均反应速率，即前2min中内消耗的SO2大于0.8ml，故2min时密闭容器内SO2的物质的量小于2-0.8=1.2ml，故答案为：D。
2．A
【详解】
A．Cu能与浓硝酸反应，但不能与浓盐酸反应，因浓硝酸与浓盐酸本身性质不同所致，A符合；
B． Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快，由酸的浓度不同所致，B不符合；
C． 与在常温、常压下不反应，放电时可反应，由反应条件不同所致，C不符合；
D． Fe与浓盐酸反应比与稀盐酸反应快，由酸的浓度不同所致，D不符合；
答案选A。
3．C
【详解】
A．根据勒夏特列原理可知，升高温度，化学平衡向着吸热反应方向移动，而增大，说明平衡正向移动，故则，A正确；
B．加入一定量Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，故达新平衡后减小，B正确；
C．加入等物质的量的Y和Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，由于X、Y均为固体，故K=c(Z)，达新平衡后不变，C错误；
D．加入一定量氩气，加入瞬间，X、Z的浓度保持不变，故正、逆反应速率不变，故平衡不移动，D正确；
故答案为：C。
4．D
【详解】
A．10s内，以NO2浓度变化表示的该反应平均速率为0.006ml·L-1·s-1，10s时为瞬时速率，小于0.006ml·L-1·s-1，故A错误；
B．由表格数据可知，60s时各组分浓度不再变化，反应达到平衡，平衡时，N2O4为0.12ml，NO2为0.36ml，容积为5L，该温度下反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K==4.63，故B错误；
C．35s时若反应体系达到平衡状态，根据气体的物质的量之比等于压强之比，则=1.6，但根据题中表格数据，35s时容器可能不一定平衡，压强不一定是反应前的1.6倍，故C错误；
D．其它条件不变，90s后向容器中再加入0.3mlNO2，因为容器体积不变，充入NO2或N2O4越多，N2O4的体积分数越大，建立新平衡时，与原平衡时比较，气体平均相对分子质量增大，故D正确；
故答案选D。
5．D
【分析】
根据△G=△H-T△S，若△H＜0且△S＞0，则反应自发进行；若△H＞0且△S＜0，则反应不能自发进行；若△H＞0且△S＞0，则反应在高温下自发进行；若△H＜0且△S＜0，则反应在低温下自发进行。
【详解】
A．随着反应的进行，气体的物质的量减少，△S＜0，又△H<0，故低温可自发进行，A不符合题意；
B．随着反应的进行，气体的物质的量减少，△S＜0，又△H<0，故低温可自发进行，B不符合题意；
C．随着反应的进行，气体的物质的量增多，△S＞0，又△H<0，故可自发进行，C不符合题意；
D．随着反应的进行，气体的物质的量减少，△S＜0，又△H＞0，故不能自发进行，D符合题意；
故选D。
6．C
【详解】
略
7．C
【详解】
A．温度升高，平衡向吸热方向移动；甲图只代表正反应是吸热反应的图像，A项错误；
B．反应物Z不一定为固体且Z的化学计量数为3，B项错误；
C．由图像可知，在10L容器、850℃时反应，到4min时，参加反应物质的物质的量为(0.30ml/L-0.18ml/L)×10L=1.2ml，根据方程式可知，反应放出的热量为1.2ml×43kJ/ml=51.6kJ，C项正确；
D．由图像可知，A、B的化学计量数相等，则30min时，A、B、C的浓度减小且减小幅度相同，故采用减小压强的措施，平衡常数只与温度有关，此时的平衡常数不变，D项错误；
答案选C。
8．C
【分析】
反应达到平衡时，B的浓度为，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的3倍，若平衡不移动，B的浓度为，而达到新平衡时，B的浓度为，说明体积增大，压强减小，平衡逆向移动，据此分析解题。
【详解】
A．压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，现平衡逆向移动，说明逆反应方向为气体体积增大的方向，则，A错误；
B．据上述分析可知，平衡逆向移动，B错误；
C．平衡逆向移动，D的体积分数减小，C正确；
D．因容器的体积增大，则达到新平衡时，A、B、C、D的浓度都比原平衡时的小，D错误；
故选C。
9．A
【详解】
A．变深的原因是容器体积减小，二氧化氮浓度增大，此时平衡还没有移动，A错误；
B．向氨水中通入NH3，一水合氨浓度增大，一水合氨的电离程度减小，B正确；
C．在溶液中加水，平衡向微粒数多的方向移动，对于这个反应来说，是逆向移动，C正确；
D．乙容器充入PCl3和Cl2即为PCl3(g)+Cl2(g)PCl5 △H<0，该反应是放热反应，在绝热恒容条件下进行，升温使平衡逆向移动，则平衡时乙容器中PCl3和Cl2浓度大于甲容器，K(甲)
10．B
【分析】
且的化学反应能在任何条件下都能自发进行，且的化学反应能在低温条件下自发进行，且的化学反应能在高温条件下自发进行，且的化学反应不能自发进行。
【详解】
A．由图像可知反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，，且，如能自发进行，应满足，则该反应在高温下不能自发进行，故A错误；
B．由图像可知，等于生成物总能量—反应物总能量，故B正确；
C．加入催化剂，可改变反应的活化能，则的值变化，故C错误；
D．由于该反应的正反应为放热反应，高温下不利于反应正向进行，D错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．根据图知，二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水，该反应中除了生成甲醇外还生成水，所以二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率小于100％，故A正确；
B．根据图知，带*标记的物质在反应过程中最终被消耗，所以带*标记的物质是该反应历程中的中间产物，故B正确；
C． 步骤③需要水，步骤④中生成水、净反应生成水，故没必要大量加水，向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的产率，故C错误；
D． 固体催化剂的表面积越大、催化效率越高、反应速率越快，故D正确；
答案选C。
12．A
【详解】
A．气体平均摩尔质量=气体的总质量÷气体的总物质的量，随着正反应的发生，气体的质量变大，但气体的总物质的量不变，故气体的平均摩尔质量是一个变量，当气体平均摩尔质量不变时能说明该反应达到平衡，A符合题意；
B．反应前后气体的分子数不变，故在一定的温度下容器内压强不变，不能说明该反应达到平衡状态，B不符合题意；
C．容器中n(CO)=n(CO2)不能说明两种气体的浓度不再发生变化，因此不能说明该反应达到平衡，C不符合题意；
D．v(CO)=v(CO2)不能说明正反应速率等于逆反应速率，故不能说明该反应达到平衡状态，D不符合题意；
答案选A。
13．
（1）
（2） Ⅰ 压强一定时，只有反应Ⅰ才满足温度越高，CO2的转化率越小
（3） 13.6 小于 11.76
【分析】
（1）
反应Ⅰ是熵减的反应，即ΔS＜0的反应，根据ΔG=ΔH-TΔS，若反应能自发进行，要求ΔG＜0，所以一定条件下反应Ⅰ能自发进行原因是ΔH1＜0。
（2）
①0.1MPa下，200℃～550℃时，随温度升高，二氧化碳的转化率降低，反应Ⅰ是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，反应物的转化率降低，所以压强一定时，200℃～550℃时，以反应Ⅰ为主。
②点M坐标为(350，70)，即温度为350℃时二氧化碳的转化率为70%。反应起始时二氧化碳为1ml，乙烯的选择性为，所以有1ml×70%×=0.5mlCO2发生反应Ⅰ，有1ml×70%×=0.2mlCO2发生反应Ⅱ。根据反应Ⅰ的方程式，在反应Ⅰ中，消耗的氢气为1.5ml，生成的水蒸气为1ml。在反应Ⅱ中，消耗的氢气为0.2ml，生成的水蒸气为0.2ml，生成的CO为0.2ml。所以平衡时，容器中的二氧化碳为1ml×(1-70%)=0.3ml，H2为3ml-1.5ml-0.2ml=1.3ml，CO为0.2ml，水蒸气为1ml+0.2ml=1.2ml。则350℃时反应Ⅱ的平衡常数K==。
（3）
①在刚性反应器中以投料比为1:3的NO(g)与O2(g)反应，起始时体系总压强为32.8kPa，所以NO的分压为32.8kPa×=8.2kPa，O2的分压为32.8kPa×=24.6kPa。t=42min时，测得体系中，则Δp(O2)=24.6kPa-22.4kPa=2.2kPa，故t=42min时，p(NO)=8.2kPa-2.2kPa×2=3.8kPa，则NO(g)与O2(g)合成的反应速率= =13.6kPa•min-1。
②正反应放热，若降低反应温度，平衡正向移动，气体总物质的量减少，使压强降低，而且降低温度，压强也会降低，所以降温至T2℃，则NO(g)与O2(g)完全反应后体系压强p∞(T2℃) 小于26.9kPa。
③反应开始时NO的分压为8.2kPa，平衡时NO完全反应，所以生成的NO2的分压为8.2kPa，消耗的氧气分压为4.1kPa。反应建立平衡，起始时N2O4的分压为0，NO2的分压为8.2kPa，设生成的N2O4的物质的量为x，则可列三段式：
平衡时总压强为26.9kPa，即26.9kPa=x+8.2-2x+24.6-4.1，x=1.8，所以平衡时N2O4的分压为1.8kPa，NO2的分压为8.2-1.8×2=4.6kPa，所以T1℃时，反应的平衡常数Kp==11.76 kPa。
14．3X+Y⇌2Z 0.05ml·L-1·min-1 增大 不变 5：3 CEF
【详解】
(1)据图可知X、Y的物质的量减小为反应物，Z的物质的量增加为生成物，且最终X、Y、Z共存，所以为可逆反应，相同时间内Δn(X)：Δn(Y)：Δn(Z)=0.3ml：0.1ml：0.2ml，所以X、Y、Z的系数比为3:1:2，化学方程式为3X+Y⇌2Z；
(2)从开始至2分钟，Δn(Z)=0.2ml，容器体积为2L，所以v(Z)== 0.05ml·L-1·min-1；
(3)该反应为气体系数之和减小的反应，正向进行时气体的物质的量之和减小，但总质量不变，所以平均相对分子质量比起始时增大；气体总质量不变，容器恒容，即气体体积不变，所以混合气体的密度不变；
(4)当n(X)=n(Y)=n(Z)时，设此时Δn(Y)=x，则Δn(X)=3x，Δn(Z)=2x，则有a-3x=2x、b-x=2x，所以a=5x，b=3x，原混合气体中a：b=5：3；
(5)A．恒压充入He，则容器体积变大，各物质的浓度减小，反应速率减慢，A不符合题意；
B．恒容时充入He，容器体积不变，各物质的浓度不变，反应速率不变，B不符合题意；
C．恒容时充入X，反应物的浓度增大，反应速率加快，C符合题意；
D．及时分离出Z，Z的浓度减小，平衡正向移动，X、Y的浓度减小，所以反应速率减慢，D不符合题意；
E．升高温度活化分子百分数增大，反应速率加快，E符合题意；
F．选择高效的催化剂降低反应的活化能，反应速率加快，F符合题意；
综上所述答案为CEF。
15．
（1）A
（2）3A(g)B(g)+3C(g)
（3）0.6ml/(L·min)
（4）AB
（5）42.9%
【分析】
（1）
由A的物质的量浓度不断减小，可以判断A为反应物；
（2）
A为反应物，B、C为生成物，又根据反应的系数之比等于反应的物质的量之比，可得反应的方程式为3A(g)B(g)+3C(g)；
（3）
A的反应速率==0.6ml/(L·min)；
（4）
A.每有3mlA消耗是正反应方向，3mlC消耗是逆反应方向，正逆反应速率相等，达到了平衡，正确；
B.B的体积分数保持不变，即B的量不再变化，达到了平衡，正确；
C.气体的容积和质量恒定，即密度恒定，故密度保持不变，不一定平衡，错误；
D.B和C的浓度之比1：3，不一定平衡，错误；
故选AB。
（5）
达平衡时，A的体积分数=×100%≈42.9%.
16．CH2OH(CHOH)4CHO 石墨 ①⑥⑦ D
【详解】
(1)葡萄糖是多羟基醛，结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO。
(2)根据图像可知金刚石的能量高于石墨的，能量越高，越不稳定，则石墨和金刚石相比，较稳定的是石墨。
(3)①煅烧石灰石制生石灰属于吸热反应；②燃烧木炭取暖属于热放热反应；③炸药爆炸属于热放热反应；④酸与碱的中和反应属于热放热反应；⑤生石灰与水作用制熟石灰属于热放热反应；⑥Ba(OH)2·8H2O粉末和NH4Cl粉末反应属于吸热反应；⑦十水合碳酸钠(Na2CO3·10H2O)与硝酸铵的反应属于吸热反应；答案选①⑥⑦；
(4)X是固体，不能表示反应速率；如果都用Y表示反应速率，依据反应速率之比是化学计量数之比可知选项B～D中反应速率分别是[ml/(L·s)]0.06、0.3、0.45，所以反应速率最快的是选项D。答案选D。
17．＜ CD 2.25 大于
【详解】
Ⅰ.①根据温度越高反应速率越快，达到平衡所需要的时间越短，由图中可知，T2条件下先达到平衡，则温度：T1＜T2；故答案为：＜；
②A．反应达到平衡的标志是各组分的浓度、百分含量保持不变，而不是相等或成比例，反应体系的NO和CO的物质的量之比为1∶1不能说明反应达到平衡，故A不合题意；
B．由于反应物和生成物均为气体，恒容密闭容器中混合气体的密度一直不变，混合气体密度保持不变，不能说明反应达到平衡，故B不合题意；
C．由于反应物和生成物均为气体，但正反应是一个气体体积减小的方向，容器中混合气体的平均摩尔质量一直在变，当气体平均摩尔质量不变，说法反应达到平衡了，故C符合题意；
D．由于反应的正反应是一个气体体积减小的方向，在恒温恒容容器中压强与气体的物质的量成正比，容器压强不再变化，即为反应达到平衡了，故D符合题意；
答案为：CD；
Ⅱ.(1)由三段式分析：
可知，若20min时总压强为160kPa，则P(NO)==40kPa，P(N2)=P(CO2)= =60kPa，故该温度下平衡常数Kp==2.25，故答案为：2.25；
(2)由(1)分析结合表中数据可知，反应进行到15min时已经达到平衡，故第20min时，反应的平衡常数为：K==2.25，若往容器中各加NO、N20.5ml·L－1，这时Qc==1.33＜K，反应向正方向进行，即v正大于v逆，故答案为：大于。
18．
（1）FeO＋+CO=Fe＋+CO2
（2）大于
（3）-165
（4）96.8%
【分析】
（1）
根据催化剂定义，第二步反应中，中间产物(FeO＋)氧化CO生成CO2，本身被还原成Fe＋，FeO＋＋CO=Fe＋＋CO2。
（2）
第二步反应对总反应速率没有影响，说明第一步是慢反应，控制总反应速率，第二步反应速率大于第一步反应速率。
（3）
对CO甲烷化、水煤气变换热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律：①-②即可得：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ΔH=(＋41.2-206.2) kJ·ml-1= -165 kJ·ml-1
（4）
设n(H2)=3 ml、n(CO)=1 ml，恒压恒温条件下气体的体积分数之比等于物质的量之比，设平衡时混合气体总物质的量为x ml，根据C原子守恒得(45.0%＋1.00%＋1.5%)×x ml=1 ml，解得x= ml，则CO的转化率为×100%×100%≈96.8%。
19．> = 增大压强 不可能 增大反应物浓度或增大压强 减小生成物浓度
【详解】
(1)A．图①中，若p1>p2，温度不变时，p2条件下，A%较大，说明减小压强，平衡向着气体体积增大的方向移动，即向左移动，则a+b>c+d；
B．图②中，若T2>T1，则ΔH＜0；温度不变时，增大压强，A%不变，平衡不移动，即a+b=c+d；
C．能够改变单位体积内活化分子百分数的外界条件为温度和催化剂；只能增加活化分子数目的外界条件为浓度和压强；图③中，改变条件后正逆反应速率都加快，且正逆反应速率仍然相等，平衡不动，只能是改变压强；所以t1时刻改变了条件，但未改变单位体积内活化分子百分数，该条件是增大压强；
D．根据“先拐先平，温度高”规律，可以推知T2
①t1时刻，改变条件后，正反应速率先增大后减小，且平衡时大于原反应速率，改变的条件为增大反应物浓度或增大压强；
②t4时刻，改变的条件后，正反应速率逐渐降低，则逆反应速率也得降低，改变的条件为减小生成物浓度；
③t2时刻降温，平衡右移，正反应速率应突然减小，曲线应该有突变的部分，t3时刻达平衡；图像如下：。
20．4 c(H2)=c(I2)=0.01ml/L，c(HI)=0.02ml/L
【详解】
（1）根据三段式可知
所以求该反应的平衡常数。
（2）在上述温度下，该容器中若通入H2和I2蒸气各0.20 ml，则根据三段式可知
因此，解得x＝0.01，因此达到化学平衡状态时各物质的浓度c(H2)=c(I2)=0.01ml/L，c(HI)=0.02ml/L。
21．2B(g)2A(g)+C(g) 50% 2 由0.8ml减少为0.4ml 0.1ml·L-1·min-1 bc
【分析】
分析题给c-t图，可以看出A、C浓度随着时间的进行逐渐增大，2min后保持不变，B的浓度随着时间的进行逐渐减小，2min后保持不变，由此可知，B为反应物，A、C为生成物。且在2min时达到平衡状态。结合其浓度的变化值，可以推导出该反应的反应方程式并进行相关计算。
【详解】
（1）由图知：B为反应物，A、C为生成物。A、B、C的浓度变化值分别为：，，。根据同一反应中各物质表示的反应速率之比等于反应方程式中相应物质的化学计量数之比，可知A、B、C的化学计量数之比为：，故反应方程式为：2B(g)2A(g)+C(g)；答案为：2B(g)2A(g)+C(g)；
（2）由图可知，平衡时B物质的浓度为0.2ml/L，反应物B的转化浓度=，则B的转化率=，答案为：50%；
（3）由图可知，反应在2min时各物质的浓度保持不变，可知在2min时该反应达平衡状态，答案为：2；
（4）据图可得：开始时，B的物质的量为，2min末，B的物质的量为，反应从开始至2分钟末，B的物质的量由0.8ml减少为0.4ml；，根据反应速率定义，用B的浓度变化表示的反应速率v(B)=；故答案为：由0.8ml减少为0.4ml；0.1ml·L-1·min-1；
（5）反应达平衡状态时正逆反应速率相等，反应物和生成物的质量或浓度保持不变，据此判断：
a．由图可以看出，在t min时，A、B物质的量浓度相等，物质的量也相等。但此时反应不是平衡状态，故A、B物质的量相等不能表示反应达平衡状态，a项错误；
b．A为有色气体，B、C是无色气体。含有有色物质的体系颜色不再发生变化，可以表示反应达平衡状态，b项正确；
c．各物质的浓度保持不变可以表示反应达平衡状态，c项正确；
答案选bc。故答案为：bc。
【点睛】
判断一个反应是否达到平衡状态的主要依据：
（1）看v正与v逆是否相等；
（2）在混合物中反应物和生成物的量是否不随时间的变化而变化。
22．
【详解】
由表中数据可知，无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终x(HI)均为0.784，说明此时已达到了平衡状态。设HI的初始浓度为1ml·L－1，则：
K＝＝。
23． 减小
【详解】
(1)前，消耗A的物质的量为1ml-0.85ml=0.15ml，则平均反应速率；由表格数据可知，达平衡时，A剩余0.8ml，消耗A的物质的量为1ml-0.8ml=0.2ml，则生成C为0.2ml，B为固体，由化学计量数可知，反应前后气体物质的量不变，始终为1ml，则的平衡体积分数为；
(2)由(1)知，平衡时，c(A)=0.4ml/L，c(C)=0.1ml/L，则该温度下该反应的平衡常数为；该反应为放热反应，则随着反应温度升高，平衡逆向移动，该反应的平衡常数减小；
(3)保持温度不变，则平衡常数不变，设C的转化量为x ml/L，则可列出三段式(ml/L)：，，解得x=0.8ml，则达平衡时，的转化率为。
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