第二章 化学反应速率与化学平衡 基础练习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章化学反应速率与化学平衡基础练习题 一、单选题 1．在相同，体积相等的盐酸A和醋酸溶液B中，分别加入等质量的锌，若反应停止后，有一份溶液中锌有剩余，则正确的判断是 ①生成等量时反应所需时间②参加反应的锌的质量③盐酸中锌有剩余④盐酸中放氢气多 A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ 2．下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是 A．反应I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)达平衡后，压缩体积体系颜色变深 B．开启啤酒瓶后，瓶口马上泛起大量泡沫 C．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出 D．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 3．298K时，将20mL3xmol·L－1Na3AsO3、20mL3xmol·L－1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：AsO33-(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsO43-(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)，溶液中c(AsO43- 与反应时间(t)的关系如图所示。下列不能判断反应达到平衡的是 A．溶液的pH不再变化 B．2v正(I－)＝v逆(AsO33-) C．c(AsO43-)/c(AsO33-)不再变化 D．c(I－)＝2ymol·L－1 4．在恒容容器中，用和合成甲醇：。相同时间内不同温度下，将和在反应器中反应，测定的产率[产率=(实际产量/理论产量)×100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．图中X点速率 B．该反应是吸热反应 C．图中P点所示条件下，延长反应时间能提高的产率 D．X点所对应甲醇的产率50%，则可以计算时的平衡常数 5．已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含少量I-的溶液中，H2O2分解的机理为： ①H2O2+I-→H2O+IO- 慢            ②H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快 下列有关该反应的说法正确的是 A．反应活化能等于98kJ/mol B．反应速率由②决定 C．I﹣是该反应的催化剂 D．v(H2O2)=v(H2O)=v(O2) 6．工业上硫酸中的一步重要反应是SO2在400～500。C下的催化氧化2SO2+O22SO3，这是一个正反应放热的可逆反应．如果在密闭容器中通入2molSO2和足够多的氧气，按上述条件进行反应，下列有关说法中错误的是 A．通过调试反应条件，可以提高该反应的进行程度 B．使用催化剂的目的是加快反应速率，提高生产效率 C．达到平衡时，SO2和SO3的速率相等 D．提高反应温度，可以实现SO2的完全转化 7．COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH＞0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温；②恒容通入惰性气体；③增加CO的浓度  ④加催化剂  ⑤恒压通入惰性气体。其中能提高COCl2转化率的是 A．①⑤ B．①②④ C．②③⑤ D．③④⑤ 8．可逆反应达到化学平衡的标志是 A．正逆反应的速率均为零 B．正逆反应的速率相等 C．反应混合物中各组分的浓度相等 D．正逆反应都还在继续进行 9．绿氢由于生产过程中100％绿色的特点备受青睐，发展前景最为广阔，光催化制氢机理研究取得新进展。如图是通过光催化循环在较低温度下由水分解制备氢气的反应原理。下列有关说法错误的是 A．该制氢过程中，消耗了水和太阳能，含锰化合物均为中间产物 B．该制氢过程解决了气体A、B难分离的问题 C．制氢过程中涉及Mn元素转化的反应不都是氧化还原反应 D．生成气体B的反应方程式为 10．在一定条件下，某可逆反应aA(g)+bB(s)⇌cC(g)达到平衡后，A的转化率a(A)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示，根据图象，下列判断正确的是    A．a+b＜c B．若T2＞T1，则该反应在高温下易自发进行 C．△H＞0 D．若T2＜T1，则该反应一定不能自发进行 11．向体积均为1L的两恒容容器中分别充入和发生反应：，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A． B．气体的总物质的量：na=nc C．a点平衡常数：K>12 D．反应速率：va正<vb正 12．反应，4X(s)+3Y(g)⇌nZ(g)+W(g)经2minY的浓度减少0.6mol∙L-1，用产物Z来表示是，对此反应速率的正确表示是 A．用X表示的反应速率是0.4mol∙L-1∙S-1 B．用物质Y表示这2min内的该反应的速率最大 C．分别用X、Y、Z、W表示反应的速率，其比值是4：3：2：1 D．则n=2 13．在一定温度下，向密闭容器中充入氢气和碘蒸气，发生反应：，各物质的浓度和反应时间关系的图像可能为 A． B． C． D． 二、填空题 14．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 （1）某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气标准状况，实验记录如表累计值： 时间 1 2 3 4 5 氢气体积 100 240 464 576 620 ①哪一时间段反应速率最大 (填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min)。反应开始后反应速率先增大的原因是 。 ②求3～4分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率 (设溶液体积不变)。 （2）另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入少量的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是 。 A．蒸馏水    B．KCl溶液 C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液 （3）某温度下在4L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。 ①该反应的化学方程式是 。 ②该反应达到平衡状态的标志是 。 A．X、Y、Z的反应速率相等 B．X、Y的反应速率比为3:1 C．容器内气体压强保持不变 D．生成2mol Z的同时生成3mol X 15．一密闭容器中，加入1molN2、3molH2发生反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，t0时达到平衡，在t1、t3、t4时均只改变某一个条件，如图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图。 (1)t1、t3时改变的条件分别是 、 。 (2)下列时间段中，氨的百分含量最低的是 (填标号)。 a.t0~t1 b.t2~t3 c.t3~t4 d.t5-t6 (3)在恒温密闭容器中，进料浓度比c(H2)：c(N2)分别等于3：2、3：1、7：2时N2平衡转化率随体系压强的变化如下图所示： 表示进料浓度比c(H2)：c(N2)=7：2的对应曲线是 (填标号) 16．研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。 (1)已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ/mol 2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) ΔH＝－113.0 kJ/mol 则反应NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝ kJ/mol。 (2)一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。 a．体系压强保持不变             b．混合气体颜色保持不变 c．SO3和NO的体积比保持不变 d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2 17．在某温度、下，向反应器中充入气态乙苯发生反应C6H5C2H5 (g) C6H5CH=CH2(g) +H2 (g) ，其平衡转化率为50%，欲将平衡转化率提高至75%，需要向反应器中充入 水蒸气作为稀释气(计算时忽略副反应)。 18．2018年5月9日科技网报道，《自然纳米技术》介绍了我国科学家曾杰团队的成果：在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化为清洁液态燃料—甲醇。 (1)甲醇完全燃烧时发生如下反应(a、b、c均大于0)： 2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1)     ΔH1=-akJ/mol 2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1)     ΔH2=-bkJ/mol CH3OH(1)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)     ΔH3=-ckJ/mol 由此知，a、b、c由大到小的排序为 。 (2)工业上可采用氢气还原CO2法制备甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(1)    ΔH=-46kJ/mol。 ①一定条件下，将1molCO2与3molH2的混合气体在催化剂作用下充分反应生成甲醇气体和液态水，放出的热量 46kJ(选填“大于”“小于”或“等于”)。 ②对于该可逆反应来说，铂作催化剂能加快反应速率的主要原因是 。 A．活化分子能量明显增加 B．降低活化分子的能量 C．增加活化分子百分数 D．增加反应活化能 (3)工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，反应的热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)    ΔH。 已知几种化学键的键能数据如表： 共价键 C≡O H－H C－O C－H H－O 键能/kJ•mol-l 1072 436 351 413 463 已知CO的结构式为C≡O，根据键能数据计算上述反应中ΔH= kJ/mol。 19．合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破。合成氨反应的化学方程式为N2(g)+3H 2(g)2NH3(g)，一定条件下，在容积固定的密闭容器中反应达平衡后，请回答： (1)若增大N2的浓度，则化学反应速率 (填“增大”或“减小”)，化学平衡 (填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。 (2)若增大NH3的浓度，则化学反应速率 (填“增大”或“减小”)，化学平衡 (填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。 20．在密闭容器中的可逆反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)    △H<0。达到平衡后： (1)扩大容器体积，平衡 移动(填“正向”、“逆向”、“不”)，c(NO2)将 (填“增大”、“减小”、“不变”)，反应混合物的颜色将变 (填“深”、“浅”、“不变”)。 (2)升高温度平衡 移动(填“正向”、“逆向”、“不”)，加入催化剂，NO的物质的量 (填“增大”、“减小”、“不变”)，原因是 。 21．自科学家们开始研究物质的结构与性质以来，氢元素时常担任主角，例如氢原子光谱启发了人们对原子结构的探索。此外，氢气与氢能源也是时下热门的一种绿色能源。氢能是最具发展潜力的清洁能源，但当下的生产条件非常苛刻且纯度不高。因此，科学家们正在寻找更经济、环境友好的方法，电解水便是其中一种。 (1)已知在298K和100kPa的条件下，液态水分解生成氢气：     。下图为该反应的能量变化示意图，而在实际生产生活中常会使用催化剂，例如，那么图中A点将 (填“升高”、“降低”或“不变”)。 (2)部分化学键的键能和反应焓变的数据如下：  ，，，，由此可计算得上述反应的为 。又知该反应，那么该反应在298K条件下能否自发进行？ 。 (3)试从绿色化学的角度比较并评价直接电解海水与太阳能(作催化剂)分解淡水两种制备氢气的方案 。 三、计算题 22．在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol·L-１，请填写下列空白： (1)x值等于 ； (2)A的转化率为 ；　 (3)生成D的反应速率为 ； (4)如果增大反应体系的压强，则平衡体系中C的质量分数 (增大、减小、不变) (5)写出该反应的平衡常数表达式 ，并计算在该温度下的平衡常数为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【分析】相同的HCl、CH3COOH溶液，盐酸的浓度小于醋酸的浓度，pH、体积相等的HCl、CH3COOH溶液，醋酸的物质的量大于盐酸，分别加入等质量的锌，若反应停止后，有一份溶液中锌有剩余，则有锌剩余的是盐酸溶液。 【详解】①反应过程中醋酸持续电离出H+，反应过程中c(H+): 盐酸<醋酸，所以反应速率：盐酸<醋酸，则生成等量时反应所需时间，故①错误； ②由上述分析可知，盐酸中的锌有剩余，则参加反应的锌的质量，故②正确； ③由上述分析可知，盐酸中锌有剩余，故③正确； ④消耗的锌越多，生成的氢气越多，醋酸溶液中消耗的锌多，则醋酸溶液生成的氢气多，故④错误； 答案选B。 2．A 【详解】A．反应I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)达平衡后，压缩体积，气体物质的浓度增大，因此体系颜色变深。由于该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，所以压缩体积，体系的压强增大，化学平衡不发生移动，因此不能用平衡移动原理解释，A符合题意； B．开启啤酒瓶后，气体的压强减小，CO2在啤酒中的溶解度降低，大量气体从瓶中逸出，因此看到瓶口马上泛起大量泡沫，可以用平衡移动原理解释，B不符合题意； C．乙醇与乙酸在浓硫酸催化作用下加热发生酯化反应产生乙酸乙酯和水，该反应是可逆反应，将乙酸乙酯不断蒸出，减少了生成物的浓度，化学平衡正向移动，可以用平衡移动原理解释，C不符合题意； D．Cl2与水反应产生HCl、HClO，该反应是可逆反应，由于在饱和NaCl中含有大量Cl-，增大Cl-的浓度，平衡逆向移动，能够降低Cl2在水中的溶解，故可以用排饱和食盐水的方法收集氯气，能够用平衡移动原理解释，D不符合题意； 故合理选项是A。 3．B 【分析】当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。 【详解】A项、溶液pH不变时，则c（OH-）也保持不变，说明反应达到平衡状态，故A正确； B项、由化学计量数可知，当v正(I－)＝2v逆(AsO33-)时，反应达到平衡状态，故B错误； C项、当c(AsO43-)/c(AsO33-)不再变化时，可说明各物质的浓度不再变化，反应达到平衡状态，故C正确； D项、由图可知，当c （AsO43-）=y mol•L-1时，浓度不再发生变化，则达到平衡状态，由方程式可知此时c（I-）=2y mol•L-1，故D正确。 故选B。 【点睛】本题考查化学平衡状态的判断，注意化学平衡的特征和反应速率与化学计量数关系是解答关键。 4．C 【分析】初始投料量相同时，在不同温度下均反应相同时间，甲醇的产率先升高后降低，平衡后温度升高产率降低，则反应逆向移动，说明该反应为放热反应。 【详解】A．已知随着温度的升高，反应速率加快，反应达到平衡时时间会缩短，故最高点左边，反应均未达到平衡，最高点右边曲线表示反应均处于平衡状态，所以X点处已达到平衡状态，即v(正)=v(逆)，A项错误； B．由上述分析知，该反应为放热反应，B项错误； C．P点所示的条件下，反应还未达到平衡状态，所以延长时间可以提高甲醇的产率，C项正确； D．反应为气体分子数改变的反应，由于容器体积未知，故不能计算平衡时各物质的浓度，不能计算反应的平衡常数，D项错误； 故选C。 5．C 【详解】A．根据题意，该反应的焓变等于-98kJ/mol，活化能未知，A错误； B．反应速率由较慢的一步决定，即由①决定，B错误； C．从H2O2分解的机理分析，I﹣反应前后没有改变，是该反应的催化剂，C正确； D．该反应的总反应是，同一化学反应，用不同物质来表示化学反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比，有v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2)，D错误； 故选C。 6．D 【详解】A．通过改变影响平衡的条件，如增大压强或降温，均可促进平衡正向移动，提高该反应进行的程度，故A正确； B．使用催化剂加快了反应速率，大大缩短达到平衡所需的时间，提高反应效率，平衡不会移动，故B正确； C．达到平衡时，正逆反应速率相等，即SO2和SO3的速率相等，故C正确； D．因为该可逆反应为放热反应，提高反应温度，平衡逆向移动，SO2转化率降低，不可能完全转化，故D错误； 答案为D。 7．A 【分析】该反应为气体体积增大、且吸热的反应，能提高COCl2转化率，则减小压强、升高温度、减小生成物浓度等使平衡正向移动，以此解答该题。 【详解】①为吸热反应，升温平衡正向移动，转化率增大，故选； ②恒容通入惰性气体，平衡不移动，转化率不变，故不选； ③增加CO的浓度，平衡逆向移动，转化率减小，故不选； ④加催化剂，平衡不移动，转化率不变，故不选； ⑤恒压通入惰性气体，相当于减小压强，减压平衡正向移动，转化率增大，故选； 故选A。 8．B 【详解】A．可逆反应的化学平衡状态为动态平衡，反应并没有停止，正逆反应速率相等，但是不为零，故A错误； B．达到化学平衡时，正逆反应的速率相等，是可逆反应达到化学平衡的标志，故B正确； C．达到化学平衡时，正逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度不变，不一定相等，故C错误； D．无论是否达到平衡状态，正逆反应都在进行，不是可逆反应达到化学平衡的标志，故D错误； 故选B。 9．A 【分析】由题干反应原理历程图可知，Mn2O3在聚光太阳能作用下分解为MnO，该过程Mn的化合价降低，故可推知气体A为O2，该反应方程式为：2Mn2O34MnO+O2↑，MnO和D反应生成NaMnO2，该过程Mn的化合价升高，则由元素化合价降低，则该反应为：2MnO+2NaOH=2NaMnO2+H2↑，2NaMnO2+H2O=Mn2O3+2NaOH，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，Mn2O3在反应前后未改变，是该反应的催化剂，不是中间产物，即该制氢过程中，消耗了水和太阳能，含锰化合物除Mn2O3外均为中间产物，A错误； B．由分析可知，H2和O2在不同时间，不同反应中产生，故该制氢过程解决了气体A、B难分离的问题，B正确； C．由分析可知，制氢过程中涉及Mn元素转化的反应2NaMnO2+H2O=Mn2O3+2NaOH未有元素的化合价发生改变，不是氧化还原反应，其余反应均有元素的化合价改变，属于氧化还原反应，C正确； D．由分析可知，生成气体B的反应方程式为，D正确； 故答案为：A。 10．B 【详解】A．温度一定，随着压强的增大，A的转化率a(A)降低，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，说明逆反应是气体体积缩小的反应，说明a＜c，故A错误； B．若T2＞T1，则温度越高，A的转化率a(A)越大，说明平衡正向移动，正反应是吸热反应，所以△H＞0，而△S＞0，据据△H﹣T△S＜0，该反应在高温下易自发进行，故B正确； C．T2和T1的相对大小不知，所以无法求反应的热效应，故C错误； D．若T2＜T1，则温度越高，A的转化率a(A)越小，说明平衡逆向移动，正反应是放热反应，所以△H＜0，而△S＞0，所以△H﹣T△S＜0，则该反应一定能自发进行，故D错误； 故选B． 11．C 【详解】A．甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，根据理想气体状态方程PV=nRT可知，刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，则说明上述反应过程放热，即＜0，故A错误； B．根据A项分析可知，上述密闭溶液中的反应为放热反应，图中a点和c点的压强相等，因甲容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，则说明甲容器中气体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量：na＜nc，故B错误； C．a点为平衡点，此时容器的总压为p，根据理想气体状态方程PV=nRT可知，在恒容条件下进行，气体的物质的量之比等于整体之比，根据A项分析可知，绝热条件下，反应到平衡状态放热，所以Ta＞T始，压强：Pa=P始，则na＜n始，可设Y转化的物质的量浓度为xmol∙L−1，则列出三段式如下：，则有＜，计算得到x＞0.75，那么化学平衡常数K=＞，故C正确； D．根据图像可知，甲容器达到平衡的时间短，温度高，所以达到平衡的速率相对乙容器的快，即Va正＞Vb正，故D错误。 综上所述，答案为C。 12．D 【详解】A．X是固体，浓度看成不变，不能用于表示反应速率，A项错误； B．反应中Y、Z、W表示的反应速率与系数成正比，都表示同等时间内相同快慢的速率，B项错误； C．X是固体，浓度看成不变，不能用于表示反应速率，C项错误； D．v(Y) = = 0.3 mol∙L-1·min-1，，算得n=2，D项正确 故答案选D。 13．B 【详解】A．碘单质浓度下降表示反应正向进行，氢气浓度上升表示反应逆向进行，二者相矛盾，A错误； B．三种物质的浓度变化都表示反应正向进行，且变化速度与化学计量数比例相同，B正确； C．碘单质浓度上升表示反应逆向进行，氢气浓度下降表示反应正向进行，二者相矛盾，C错误； D．三种物质浓度变化都表示反应正向进行，但是HI的物质的量浓度应该从0开始，D错误； 故选B。 14． 2～3 该反应是放热反应，此时温度高，反应速率越大 0.025mol•L-1•min-1 CD 3X+Y2Z CD 【分析】⑴①哪一时间段反应速率最大，就需要找哪个时间段放出的氢气体积最多；该反应是放热反应，温度升高。 ②3～4分钟时间生成氢气体积为112mL，计算物质的量，再计算盐酸消耗得物质的量，再计算速率。 ⑵A. 加蒸馏水，盐酸浓度降低，反应速率减慢；B. 加KCl溶液，KCl不与盐酸反应，实际是加水，盐酸浓度降低，反应速率减慢；C. 加KNO3溶液，氢离子、硝酸根、锌反应不再产生氢气，而生成一氧化氮；D. 加CuSO4溶液，锌和铜离子反应生成铜单质和锌离子，形成锌铜盐酸原电池，加快反应速率。 ⑶①根据图像分析，在5min时，得出每种物质的改变，根据改变量之比等于计量系数之比得出该反应的化学方程式；②A. X、Y、Z的反应速率要谈两各相反反应，且速率比等于计量系数比才能作为判断平衡的标志；B. X、Y的反应速率比为3:1，虽然速率比等于计量系数比，但缺少两个相反的方向；C. 该反应是体积减小的反应，正向，压强不断减小，当容器内气体压强保持不变，则达到平衡；D. 生成2mol Z，正向，同时生成3mol X逆向，两个不同方向，且生成量等于计量系数比，达到平衡。 【详解】⑴①哪一时间段反应速率最大，就需要找哪个时间段放出的氢气体积最多，这几个时间段放出的氢气体积依次为100mL、140mL、224mL、112mL、44mL，因此2～3min时间段反应速率最大；反应开始后反应速率先增大的原因是该反应是放热反应，此时温度高，反应速率越大；故答案为：2～3；该反应是放热反应，此时温度高，反应速率越大。 ②3～4分钟时间生成氢气体积为112mL即物质的量为0.005mol，根据2HCl — H2关系，则消耗盐酸物质的量为0.01mol，盐酸的反应速率；故答案为0.025 mol∙L-1∙min-1。 ⑵A. 加蒸馏水，盐酸浓度降低，反应速率减慢，故A不符合题意；B. 加KCl溶液，KCl不与盐酸反应，实际是加水，盐酸浓度降低，反应速率减慢，故B不符合题意；C. 加KNO3溶液，氢离子、硝酸根、锌反应不再产生氢气，而生成一氧化氮，故C符合题意；D. 加CuSO4溶液，锌和铜离子反应生成铜单质和锌离子，形成锌铜盐酸原电池，加快反应速率，故D符合题意；综上所述，答案为CD。 ⑶①根据图像分析，在5min时，X减少0.6mol，Y减少0.2mol，Z增加0.4mol，根据改变量之比等于计量系数之比得出该反应的化学方程式是3X+Y 2Z；故答案为：3X+Y2Z。 ②A. X、Y、Z的反应速率要谈两各相反反应，且速率比等于计量系数比才能作为判断平衡的标志，故A不符合题意；B. X、Y的反应速率比为3:1，虽然速率比等于计量系数比，但缺少两个相反的方向，故B不符合题意；C. 该反应是体积减小的反应，正向，压强不断减小，当容器内气体压强保持不变，则达到平衡，故C符合题意；D. 生成2mol Z，正向，同时生成3mol X，逆向，两个不同方向，且生成量等于计量系数比，达到平衡，故D符合题意；综上所述，答案为CD。 15．(1) 升高温度 加催化剂 (2)d (3)k 【详解】（1）由热化学反应方程式N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH2=-92.4kJ·mol-1，可知该反应是一个放热反应，且为气体体积减小的反应，t1时正逆反应速率均升高，且逆反应速率大于正反应速率，则平衡逆向移动，故t1时升高温度，速率加快，平衡逆向移动；t3时正逆反应速率同程度提高，平衡不移动，则t3时加入了催化剂，正逆反应速率同程度加快，且平衡不移动； （2）所给时段均为平衡状态，t1时是升高温度平衡逆向移动，达到新平衡时氨气量减少，故氨的百分含量t2~t3时段小于t0~t1时段，t3加入催化剂平衡不移动，则氨的百分含量t3~t4时段等于t2~t3时段，t4时根据图象，正反应速率不变，逆反应速率降低，平衡正向移动，说明t4时移走了生成物，氨气量减少，t5时从新达到平衡，根据勒夏特列原理，平衡移动无法抵消条件改变，故氨的百分含量t5~t6时段小于t3~t4时段，则氨的百分含量最低的的时段为t5~t6，选d； （3）压强相同时，氢氮投料比越大，氮气的平衡转化率越大，故根据图象，k为表示进料浓度比c(H2)：c(N2)=7：2的对应曲线。 16．(1)－41.8 (2)b 【详解】（1）①2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ/mol ②2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) ΔH＝－113.0 kJ/mol，根据盖斯定律，NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝①×－②×=－41.8kJ/mol； （2）a．NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)反应前后气体物质的量不变，体系压强为恒量，体系压强保持不变，不一定平衡； b．混合气体颜色保持不变，说明NO2浓度不变，一定平衡； c．SO3和NO的体积比始终是1:1，为恒量，保持不变，不一定平衡； d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2，都是指逆反应方向，不一定平衡； 故选b。 17．5 【详解】在某温度、100kPa下，向反应器中充入1mol气态乙苯发生反应C6H5C2H5 (g) C6H5CH=CH2(g) +H2 (g)，乙苯的平衡转化率为50%，可列三段式：，平衡时混合气体总物质的量为1.5mol，此时容器的体积为V； 当乙苯的平衡转化率为75%，设充入H2O(g)物质的量为xmol；可列三段式：，乙苯、苯乙烯、H2物质的量之和为1.75mol，混合气的总物质的量为(1.75+x)mol，在恒温、恒压时，体积之比等于物质的量之比，此时容器的体积为；两次平衡温度相同，平衡常数相等，则=，解得x=5，即需要向反应器中充入5mol水蒸气作为稀释气。 18．(1)b>a>c (2) 小于 C (3)-109 【详解】（1）液态甲醇变为气态要吸收热量，则b>a，化学计量数与反应放热量成正比，则a>c，由大到小的排序为b>a>c； （2）①该反应是可逆反应，反应不能完全转化，放出的热量小于46kJ； ②使用催化剂，降低反应活化能，使部分能量较低的分子转化为活化分子，增加了单位体积内活化分子百分数，使反应速率加快，故选：C； （3）反应中ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=(1072+2×436)-(3×413+351+463)= -109kJ/mol。 19． 增大 向正反应方向 增大 向逆反应方向 【分析】(1)增加反应物浓度，化学反应速率加快，化学平衡正向移动； (2)增加生成物浓度，化学反应速率加快，化学平衡逆向移动； 【详解】(1)增加反应物氮气的浓度，化学反应速率加快，加入瞬间，正反应速率加快，逆反应速率不变，达平衡后，化学平衡正向移动，故答案是：增大；向正反应方向； (2)增加生成物氨气的浓度，化学反应速率加快，加入瞬间，逆反应速率加快，正反应速率不变，达平衡后，化学平衡逆向移动，故答案是：增大；向逆反应方向； 20．(1) 不 减小 浅 (2) 逆向 不变 催化剂只能缩短反应达平衡的时间 【详解】（1）反应为气体分子数不变的反应，扩大容器体积，平衡不移动；容器体积变大，c(NO2)将减小，物质浓度减小则反应混合物的颜色将变浅； （2）反应焓变小于零，为放热反应，升高温度平衡逆向移动；加入催化剂，改变反应速率，不改变平衡移动，故NO的物质的量不变。 21．(1)降低 (2) +586kJ•mol-1 否 (3)直接电解海水耗能大，还产生污染性气体；太阳能(TiO2作催化剂)分解淡水节能，无污染性气体排放 【详解】（1）催化剂参与化学反应，改变反应的历程，降低反应的活化能，故答案为：降低； （2）利用键能和反应热的关系，2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)ΔH=反应物键能之和-生成物的键能之和-生成物的键能之和=4×467kJ/mol-1-2×436kJ/mol-1-498kJ/mol-1=586kJ•mol-1，再由已知H2O(l)=H2O(g)ΔH=44kJ•mol-1，结合盖斯定律可求算2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+586kJ•mol-1，又根据ΔH-T•ΔS=586kJ•mol-1-298K×(-326.6J•mol-1•K-1)×10-3kJ/J＞0，可判断反应不自发；故答案为：+586kJ•mol-1；否； （3）直接电解海水耗能大，还产生污染性气体；太阳能(TiO2作催化剂)分解淡水节能，无污染性气体排放，绿色环保，故答案为：直接电解海水耗能大，还产生污染性气体；太阳能(TiO2作催化剂)分解淡水节能，无污染性气体排放。 22． 2 60％ 0.2mol·L－１·min－１ 不变 0.5 【分析】本题根据反应的系数关系进行推导计算。 【详解】(1) 2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol·L-１，因为体积为2L，所以生成了0.8molC，故x值为2，故答案为2； (2)因为生成了0.8molD，故消耗1.2molA，因为初始加入A为2mol，故转化率为60%，故答案为60%； (3)D的生成速率v(D)=，故答案为：0.2mol·L－１·min－１； (4)因为反应前后气体系数和不变，故增大反应体系的压强平衡不移动，故平衡体系中C的质量分数不变，故答案为：不变； (5)该反应的平衡常数表达式为：，c(A)=0.4mol/L，c(B)=0.8mol/L，c(C)=0.4mol/L，c(D)=0.4mol/L，经计算可得该温度下的平衡常数为，故答案为0.5； 【点睛】本题如果对于计算过程分析不清，也可以利用列三段式进行分析。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$