第二章 化学反应速率与化学平衡 强化练习 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强化练习 一、单选题 1．下列说法错误的是 A．电解质不一定导电，导电物质不一定是电解质 B．升高温度，反应速率一定加快；增大压强，反应速率可能不变 C．化学反应过程中会放出或吸收热量，该热量等于反应的焓变 D．化学反应一定会引起化学键的变化和产生新的物质 2．在相同温度下，在三个大小完全一样的容器中发生反应(保持容器体积不变)：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol。开始时投料情况是：A中3molH2(g)和1molN2(g)；B中2molNH3(g)；C中4molNH3(g)，都达到平衡后，下列说法正确的是 A．三个容器中的转化率的关系是：α(A)+α(B)>α(A)+α(C) B．A容器放出的热量为92kJ，B容器中吸收热量为92kJ C．达到平衡后三容器中氨气的体积分数相等 D．A容器中氨气的平衡浓度是C容器中氨气的平衡浓度的一半 3．一定条件下，可逆反应达到平衡状态后，A的转化率(A)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。下列判断正确的是 A．a<b＋c B．若将容器体积增大，则V正先减小后逐渐增大 C．若T1﹤T2，则正反应为放热反应 D．该反应用于工业生产时，采用的压强越大越好 4．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用如下反应，可实现氯的循环利用：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-115.6kJ·mol-1。下列说法正确的是 A．该反应的K= B．加入催化剂，能使该反应的焓变减小 C．1molCl2转化为2molCl放出243kJ热量 D．断裂4molH－Cl键的同时，有4molH－O键断裂，说明该反应达到平衡状态 5．在催化作用下与空气中的在接触室中发生可逆反应，反应的热化学方程式表示为： ，下列关于常压下催化氧化生成的反应说法正确的是 A．如图所示为的晶胞 B．接触室中使用过量空气的目的是加快反应速率 C．有和通过接触室，放出热量 D．使用作催化剂同时降低了正、逆反应的活化能 6．在恒容绝热的密闭容器中发生反应：，下列能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 A．混合气体的密度不变 B．、、的物质的量之比为1：3：2 C．容器温度不变 D．消耗的速率与生成的速率为1：2 7．煤—天然气综合利用制甲醇项目中，原料气主要发生反应①和副反应②。 主反应①：   副反应②：   的平衡转化率(X—CO2)，的选择性(S—CH3OH)随温度变化如下： 已知：初始、，，下列说法正确的是 A．、 B．温度越低，压强越大，越有利于甲醇的合成 C．T℃，若只发生①②，则的平衡转化率为24% D．T℃，反应②的(为用各气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数) 8．在常温下发生以下反应： ①(平衡常数为) ②(平衡常数为) ③(银氨溶液，平衡常数为)。 已知反应①、②、③的平衡常数关系为，以下推测合理的是 A．氯化银可溶于氨水中 B．银氨溶液中加入少量氯化钠有白色沉淀 C．银氨溶液中加入盐酸无明显现象 D．银氨溶液可在酸性条件下稳定存在 9．反应NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)在某一温度下达到平衡，下列各种情况中，能使化学平衡正向移动的是 A．加入NH4HS固体 B．压强、温度不变，充入少量氩气 C．容积、温度一定，充入氦气 D．温度、容积一定，充入H2S气体 10．下列图象与对应叙述相符的是 A．图①表示已达平衡的某反应在t0时改变某一条件后反应速率随时间变化，则改变的条件一定是加入催化剂 B．图②表示Zn、Cu和稀硫酸构成的原电池在工作过程中电流强度的变化，在T时加入了H2O2 C．图③表示同温度下、同体积pH=1的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释时pH的变化曲线，其中曲线Ⅱ为盐酸 D．图④表示向NaOH溶液中通入CO2，溶液中水电离出的c(H+)变化曲线，则最高点d处溶液中各离子浓度大小为c (Na+)>c(OH-)>c(CO32-)>c(HCO3-) >c(H+) 11．由同一反应物发生反应Ⅰ、Ⅱ时的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．反应Ⅰ为吸热反应 B．反应Ⅱ无需加热即可发生 C．加催化剂后，反应结束时反应Ⅱ曲线不可能位于反应Ⅰ上方 D．反应Ⅱ过程中断开化学键吸收的能量小于形成化学键所放出的能量 12．下列说法正确的是 A．一定温度下，反应的ΔH＞0，ΔS＜0 B．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的 C．凡是熵增的反应都是自发的，凡是熵减的反应都是非自发的 D．已知  ，，此反应在任何温度下都能自发进行 13．在2A(g)+B(g)=3C(g)+4D(g)反应中，表示该反应速率最快的数据是 A．v(A) =0.05mol/(L∙s) B．v(B)=0.03mol/(L∙s) C．v(C) =3.6mol/(L∙min) D．v(D) =0.08mol/(L∙s) 二、填空题 14．填空 (1)复杂反应的化学方程式是总反应的化学方程式，它只能表示出 和 以及它们之间的化学计量关系，不能表示 。 (2)反应不同， 就不相同；同一反应在不同条件下的 也可能不同。 (3) 决定着一个反应的反应历程，而反应历程的差别又造成了 的不同。 15．合成氨反应在工业生产中的大量运用，满足了人口的急剧增长对粮食的需求，也为有机合成提供了足够的原料——氨。合成氨反应是一个可逆反应：。在298K时：该反应的，。 (1)从平衡常数来看，反应的限度已经很大，为什么还需要使用催化剂？ 。 (2)试分析实际工业生产中合成氨选择400 ~500℃的原因： 。 (3)298K、下，在10L密闭容器中充入10氮气、30氢气和20氨气，开始的瞬间，反应向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行，反应进行5min后体系能量的变化为 (填“吸收”或“放出”)184.4，容器内压强变为原来的 倍。 (4)从开始至5min时，用浓度变化表示该反应的平均速率： 。 16．CO2作为未米的重要碳源，其选择性加氢合成CH3OH一直是研究热点，在CO2加氢合成CH3OH的体系中，同时发生以下反应： 反应i：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1＜0 反应ii：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ∆H2>0 若实验测得反应i：υ正=k正·c(CO2)·c3(H2)，υ逆=k逆·c(CH3OH)·c(H2O)(k正、k逆为速率常数)。1899年阿仑尼乌斯指出化学反应速率常数和温度的定量关系为：k=A，其中k为速率常数，A、R为常数，Ea为活化能，T为热力学温度，e为自然对数的底。则达到平衡后，仅加入催化剂，k正增大的倍数 (填“>”“＜”或“=”)k逆增大的倍数。 17．习总书记在十九大报告中明确指出：“宁要绿水青山，不要金山银山，而且绿水青山就是金山银山。”保护环境是我们的迫切需要。请回答下列问题： (1)会带来温室效应。目前，工业上采用氢气还原制备乙醇的方法已经实现：。在2L恒容密闭容器中充入和，在一定温度下反应，测得混合气体中与时间的关系如图所示。 ①内， ； ②反应达到平衡时， mol； ③在该温度下，该反应的化学平衡常数K (保留两位小数)。 (2)在恒容密闭容器中发生反应： ①下列说法能作为判断该反应达到化学平衡状态标志的是 ； A．容器内混合气体的密度保持不变 B．v正(NO2)=4v逆(CO2) C．容器内压强保持不变 D．单位时间内，消耗nmol NO2的同时生成nmol NO ②若此时将容器的体积缩小为原来的0.5倍，达到平衡时，容器内温度将降低(容器不与外界进行热交换)，则该反应的正反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。 (3)在恒容密闭容器中，由CO可合成甲醇：，回答问题： ①该反应的化学平衡常数的表达式为 ； ②若升高温度，减少，则该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)，若将体系温度升高，达到平衡时 (填“增大”、“减小”或“不变”) 。 18．SO2的含量是衡量大气污染的一个重要指标。工业上常采用催化还原法或吸收法处理SO2。利用催化还原SO2法不仅可消除SO2污染，而且可得到有经济价值的单质S。 (1)在复合组分催化剂作用下，CH4可使SO2转化为S，同时生成CO2和液态H2O。已知CH4和S的燃烧热(ΔH)分别为－890.3 kJ/mol和－297.2 kJ/mol，则CH4和SO2反应的热化学方程式为 。 (2)在恒容密闭容器中，用H2还原SO2生成S的反应分两步完成(如图1所示)，该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2所示： ①分析可知X为 (填化学式)，0～t1时间段的温度为 ，0～t1时间段用SO2表示的化学反应速率为 。 ②用H2还原SO2生成S的总反应的化学方程式为 。 (3)焦炭催化还原SO2生成S2，化学方程式为2C(s)＋2SO2(g)⇌S2(g)＋2CO2(g)，恒容密闭容器中，1 mol/L SO2与足量的焦炭反应，SO2的转化率随温度的变化如图3所示。 ①该反应的ΔH (填“＞”或“＜”)0。 ②计算a点的平衡常数为 。 19．尿素是目前使用量较大的一种化学氮肥。 I.以、为原料生产尿素的反应历程与能量变化示意图如下： (1)图中的两步反应属于放热反应的 。(用、、、表示，下同) (2)根据图像写出以、为原料生产尿素的热化学方程式： 。 (3)根据上述反应历程与能量变化示意图，过程 (填“第一步反应”或“第二步反应”)为决速步。 II.氨基甲酸铵为尿素生产过程的中间产物，易分解。某小组对氨基甲酸铵的分解实验进行探究。 已知：①   ②   ③   (4)请写出分解生成与气体的热化学方程式： 。 20．煤化工通常研究不同条件下转化率以解决实际问题。已知在催化剂存在条件下反应：中的平衡转化率随比例及温度变化关系如图所示： (1)上述反应的正反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)若提高比例，则该反应的平衡常数K会 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)若降低温度，反应重新达到平衡，则 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)；转化率 。 (4)在使用铁镁催化剂的实际流程中，一般采用左右，采用此温度的原因是 。 21．在恒温恒容的密闭容器中，工业上常用反应①制备甲醇：①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1<0；其中的原料气常用反应②来制备：②CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H2。根据题意完成下列各题： (1)判断反应①达到平衡状态的标志是 (填字母)。 a.CO体积分数保持不变 b.CO和CH3OH浓度相等 c.容器中气体的压强不变 d.CH3OH的生成速率与CO的消耗速率相等 e.容器中混合气体的密度保持不变 (2)欲提高反应①中CO的转化率，下列措施可行的是 (填字母)。 a.向装置中再充入N2 b.升高温度 c.改变反应的催化剂 d.向装置中再充入H2 (3)一定条件下，反应②中CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。 则△H2 0(填“<”、“>”或“=”)，在T℃时的1L密闭容器中，充入1molCH4和3molH2O(g)，发生反应②，经过5min达到平衡，此时CH4的转化率为50%，则从开始到平衡，H2的平均反应速率为 ，T℃时该反应的平衡常数为 。 (4)若向此1L密闭容器中，加入1molCH4、5molH2O(g)、1molCO和3molH2，发生反应②，若温度仍为T℃，此时v(正) v(逆)(填“<”、“>”或“=”)。 三、计算题 22．反应N2+3H2⇌2NH3△H=—92.4kJ/mol，在密闭容器中进行并达到平衡，如果最初c(N2)=4mol/L，c(H2)=8mol/L，反应达到平衡时有10%的N2转化，求： （1）达到平衡时，N2、H2和NH3的浓度各是多少？ 。 （2）平衡时NH3占总体积百分数是多少？ 。 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．C 【详解】A．电解质不一定能导电，如固体氯化钠不导电，但氯化钠是电解质；导电的物质不一定是电解质，铜能导电，铜为单质不是电解质，故A正确； B．升高温度，能加快反应速率；增大压强，如没有气体参加反应，化学反应速率不加快，或增大压强体积不变，浓度不变，反应速率不变，所以增大压强，反应速率可能不变，故B正确； C．在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变，所以化学反应过程中会放出或吸收热量，该热量不一定等于反应的焓变，故C错误； D．化学反应的本质是化学键的断裂和形成，表现为有新物质生成，并伴随着能量的变化，所以化学反应一定会引起化学键的变化和产生新的物质，故D正确； 故答案为C。 2．A 【分析】在相同温度下，在三个大小完全一样的容器中发生反应(保持容器体积不变)：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol。开始时投料情况是：A中3molH2(g)和1molN2(g)；B中2molNH3(g)；C中4molNH3(g)，A、B容器中为等效平衡，C为B的2倍，相当于加压，平衡向右移动。据此分析。 【详解】A．A、B容器中为等效平衡，C为B的2倍，相当于加压，平衡向右移动，故α(B)>α(C)，则α(A)+α(B)>α(A)+α(C)，A正确； B．反应为可逆反应，A中的3mol氢气和1mol氮气不可能完全反应，所以放出的热量小于92kJ，同样B中也不可能完全转化，吸收的能量小于92kJ，B错误； C．A、B容器中为等效平衡，达到平衡后A、B容器中氨气的体积分数相等，C中的氨气的体积分数大于A、B中，C错误； D．A、B容器中为等效平衡，A容器中氨气的平衡浓度等于B容器中氨气的平衡浓度，小于C容器中氨气的平衡浓度的一半，D错误； 故选A。 3．B 【详解】A．由图象分析可知，在恒温条件下，随着压强的增大，A的转化率逐渐增大，即恒温下，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，所以a＞b＋c，故A错误； B．若将容器体积增大，瞬间反应物浓度减小则V正减小，增大体积相当于减小压强，由a＞b＋c，反应向气体体积增大的反应进行，则反应逆向进行，反应物浓度增大，则V正逐渐增大，故B正确； C．若T1﹤T2，则同压时，升高温度A的平衡转换率增大，所以升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，故C错误； D．由A分析可知，该反应的正反应为气体体积减小的反应，虽然增大压强平衡正向移动，但当压强增加到一定程度后转换率变化不大且成本会增加。所以该反应用于工业生产时，采用的压强并不是越大越好，故D错误； 答案选B。 4．D 【详解】A．平衡常数K等于生成物浓度幂次积与反应物浓度幂次积之比，则K=，故A错误； B．加入催化剂，该反应的焓变不变，故B错误； C．1molCl2转化为2molCl吸收243kJ热量，故C错误； D．断裂4molH-Cl键的同时，有4molH-O键断裂，说明正反应速率等于逆反应速率，说明该反应达到平衡状态，故D正确； 故选：D。 5．D 【详解】A．该晶胞中V原子个数是，氧原子个数是，不能表示的晶胞，A错误； B．接触室中使用过量空气的目的是增大氧气的浓度，提高二氧化硫的转化率，B错误； C．由于是可逆反应，因此有和通过接触室，放出的热量小于，C错误； D．使用作催化剂同时降低了正、逆反应的活化能，加快反应速率，D正确； 答案选D。 6．C 【详解】A．密度等于气体总质量除以容器体积，该反应中反应物和生成物都是气体，气体总质量是定值，容器是恒容容器，所以混合气体密度是定值，混合气体密度不变，不能说明反应达到平衡状态，故A不选； B．三种物质的物质的量之比等于方程式的系数比和是否平衡无关，不能说明达到平衡状态，故B不选； C．容器是绝热的，该反应有热量变化，当容器温度不变时，反应达到平衡状态，故C选； D．消耗氮气和生成氨气都是正反应，没有表明正逆反应速率相等，所以消耗 N2的速率与生成 NH3 的速率为1：2时不能说明反应达到平衡状态，故D不选； 故选C。 7．D 【详解】A．由图看出，随着温度升高，的选择性(S-)逐渐降低，反应①向逆方向进行，因此正反应；同时，随着温度升高，前期的平衡转化率逐渐降低，此阶段体系发生的反应主要是反应①，后期的平衡转化率逐渐升高，此阶段体系发生的反应主要是反应②，因此，A错误； B．温度太低，反应不能正常进行，反应速率减小，不利于甲醇的合成，B错误； C．T℃时，根据的平衡转化率为30%，得出两个反应共消耗0.3mol ，又因为的选择性为80%，可知0.3mol 中有80%即0.24mol发生反应①转化为，根据反应方程式CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，消耗氢气0.72mol，有0.06mol CO2发生反应②，根据方程式CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)，消耗氢气0.06mol，共消耗0.78mol，转化率为，C错误； D．根据方程式，反应①消耗氢气0.72mol的同时，生成水和甲醇都是0.24mol，反应②氢气0.06mol的同时，生成水和一氧化碳都是0.06mol，此时，体系中剩余未反应的CO2 0.7mol，氢气剩余2.22mol，CO有0.06mol，H2O共有0.3mol，甲醇0.24mol，反应②的，D正确； 本题选D。 8．A 【分析】平衡常数越大，说明平衡体系中生成物所占比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，据此分析； 【详解】A．根据平衡常数大小关系：K3＞K2，推出Ag+容易结合NH3生成Ag(NH3)，AgCl电离出Ag+和Cl-，Ag+结合氨水中的NH3生成Ag(NH3)，因此AgCl可溶于氨水，故A正确； B．根据平衡常数大小关系：K3＞K2，说明反应③比反应②容易发生，因此银氨溶液中加入少量氯化钠没有白色沉淀，故B错误； C．根据平衡常数大小关系：K1＞K3，反应①容易发生，银氨溶液中加入盐酸，NH3与H+容易反应，生成NH，使反应③向逆反应方向进行，然后Ag+与Cl-结合成AgCl，有白色沉淀产生，故C错误； D．银氨溶液显弱碱性，酸性条件下会使反应③向逆反应方向进行，因此银氨溶液不可以在酸性条件下稳定存在，故D错误； 答案为A。 9．B 【详解】A．由于硫氢化铵是固体，不影响化学平衡，故A错误； B．压强温度一定，充入少量氩气，体积增大，压强减小，平衡正向进行，故B正确； C．容积、温度一定，充入氦气，各组分的浓度没有发生变化，化学平衡不移动，故C错误； D．温度、容积一定，充入H2S气体，增大生成物浓度，化学平衡向着逆方向移动，故D错误； 故选B。 10．B 【详解】A．t0时正逆反应速率同等程度的变大，可能为催化剂或增大压强，故A错误； B．Zn、Cu和稀硫酸构成的原电池在工作过程中，锌失电子发生氧化反应，随稀硫酸浓度减小反应进行，电流强度减小，T时加入了H2O2，是强氧化剂，可以加快锌溶解的反应，电流强度增大，随反应进行电流强度又减小，但比开始电流强度大，故B正确； C．醋酸为弱酸，稀释促进电离，加水稀释后醋酸pH较小，曲线Ⅱ为醋酸，且b点溶液的导电性比a点弱，故C错误； D．当NaOH恰好与二氧化碳反应生成碳酸钠时，碳酸钠的水解程度最大，则水的电离程度最大，即水电离出c(H+)达到最大值时，溶质为碳酸钠，溶液中各离子浓度大小分别为：c(Na+)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(HCO3-)＞c(H+)，故D错误； 故选B。 11．B 【详解】A．由图可知，反应Ⅰ的反应物总能量小于生成物总能量，该反应为吸热反应，故A正确； B．由图可知，反应Ⅱ的反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，有些放热反应的正反应活化能较大，也需要加热才能引发反应发生，故B错误； C．加催化剂后，反应的活化能降低，但反应热△H不变，则反应结束时反应Ⅱ曲线不可能位于反应Ⅰ上方，故C正确； D．由图可知，反应Ⅱ的反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，则反应过程中断开化学键吸收的能量小于形成化学键所放出的能量，故D正确； 故选B。 12．D 【详解】A．一定温度下，反应为强制发生的反应，需要消耗电能，则ΔH＞0，只有生成物中有气体，则反应过程中混乱度增大，ΔS＞0，A不正确； B．对于放热反应，若ΔS＜0，则在高温下不能自发进行，对于吸热反应，若ΔS＞0，在高温下能自发进行，B不正确； C．对于熵增的反应，若ΔH＞0，低温下不能自发进行，对于熵减的反应，若ΔH＜0，低温下能自发进行，C不正确； D．对于，ΔH＜0，ΔS＞0，此反应的ΔH-TΔS＜0，所以在任何温度下都能自发进行，D正确； 故选D。 13．B 【详解】都转化为B物质表示的速率进行比较，对于2A (g)+B (g) 3C(g) +4D(g)， A．v(A) =0.05mol/(L∙s), 速率之比等于化学计量数之比故v（B）= v（A）=0.025mol/（L•s）； B． v(B)=0.03mol/(L∙s) C．v(C) =3.6mol/(L∙min) =0.06mol/（L•s），速率之比等于化学计量数之比，故v（B）= v（C）=0.02mol/（L•s） D． v(D) =0.08mol/(L∙s) ,速率之比等于化学计量数之比，故v（B）= v（D）=0.02mol/（L•s）； 故以上化学反应速率最快的是选项B。 14．(1) 反应物 生成物 反应历程 (2) 反应历程 反应历程 (3) 反应物的结构和反应条件 化学反应速率 【解析】略 15．(1)使用催化剂主要是为了在不影响限度的情况下加快反应速率，提高单位时间内的产量 (2)在该温度下，催化剂的活性最高，反应速率较快，反应的限度虽然有所降低，但综合分析，单位时间内的产量还是最理想的 (3) 正反应 放出 (4)0.04 【详解】（1）尽管催化剂不能使化学平衡发生移动，但使用催化剂可以加快化学反应速率，缩短达到平衡所需要的时间，从而可以提高单位时间内的产量，故答案为：使用催化剂主要是为了在不影响限度的情况下加快反应速率，提高单位时间内的产量； （2）反应温度越高，反应速率越快，且在400 ~500℃左右催化剂活性较高，若温度过高，平衡将逐渐逆向移动，不利于氨的合成，所以在实际工业生产中选择400 ~500℃左右的高温，故答案为：在该温度下，催化剂的活性最高，反应速率较快，反应的限度虽然有所降低，但综合分析，单位时间内的产量还是最理想的； （3）在10L密闭容器中充入10氮气、30氢气和20氨气，三者的浓度为：1mol/L，3 mol/L，2 mol/L，，反应向正反应方向进行，放出热量；由题给信息，可知反应进行5min后放出184.4热量，且5min时生成的氨气为4，列出三段式： 故5min时气体总物质的量为56，容器内压强变为原来的倍； （4）结合第三问的分析可知从开始至5min时，用浓度变化表示该反应的平均速率，。 16．= 【详解】根据题意，加入催化剂，平衡不移动，正逆反应速率都增大，且增大的倍数相同，因此仅加入催化剂，k正增大的倍数 = k逆增大的倍数；故答案为：=。 17． 0.15 2 1.69 BC 放热 放热 增大 【详解】(1)在2L恒容密闭容器中充入4mol CO2和8mol H2，图象可知，达到平衡状态乙醇的浓度为0.5mol/L，结合三行计算列式得到： ①0～10min内，v(H2O)==0.15mol/(L•min)； ②反应达到平衡时，n(H2)=1mol/L×2L=2mol； ③在该温度下，该反应的化学平衡常数K==1.69； (2)①A．反应前后气体体积和质量不变，容器内混合气体的密度始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故A错误； B．速率之比等于化学方程式计量数之比为政府也说了之比，v正(NO2)=4v逆(CO2)，说明二氧化碳的正逆反应速率相同，故B正确； C．反应前后气体物质的量变化，容器恒容，则未平衡时压强会变，容器内压强保持不变说明反应达到平衡状态，故C正确； D．消耗NO2和生成NO均为正反应，只要反应进行，单位时间内，消耗nmol NO2的同时就会生成nmol NO，不能说明反应达到平衡状态，故D错误； 故答案为：BC； ②若此时将容器的体积缩小为原来的0.5倍，压强增大平衡逆向移动，达到平衡时，容器内温度将降低，说明逆向为吸热反应，则正向为放热反应； (3)①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)，反应的化学平衡常数的表达式为K=； ②若升高温度，n(CH3OH)减少，说明平衡逆向移动，则该反应为放热反应；升高温度平衡平衡逆向移动，n(CH3OH)减少，n(H2)增加，增大。 18． CH4(g)＋2SO2(g)==CO2(g)＋2S(s)＋2H2O(l)   ΔH＝－295.9kJ/mol H2S 300℃ 2/t1×10－3mol/(L·min) 2H2＋SO2S＋2H2O ＜ 36.45mol/L 【分析】（1）根据盖斯定律进行推导CH4和SO2反应的热化学方程式； （2）H2还原SO2发生反应2H2＋SO2S＋2H2O，图1右侧SO2→S，S元素的化合价降低，根据氧化还原反应特点，化合价有升高，必然有降低，因此推出X为H2S；0～t1时间，X的浓度达到最大，应是图1左侧反应，4H2＋SO2=H2S＋2H2O，温度为300℃；根据化学反应速率的表达式进行计算； （3）根据三段式计算a点的平衡常数。 【详解】（1）CH4燃烧的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol ①，S燃烧的热化学方程式为：S(s)+O2(g)═SO2(g)，△H=-297.2kJ/mol  ②，根据盖斯定律可知，由①-②×2即可得到CH4和SO2反应的热化学方程式为：CH4(g)＋2SO2(g)=CO2(g)＋2S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－295.9kJ/mol，故答案为CH4(g)＋2SO2(g)=CO2(g)＋2S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－295.9kJ/mol。 （2）①H2还原SO2发生反应2H2＋SO2S＋2H2O，图1右侧SO2→S，S元素的化合价降低，根据氧化还原反应特点，化合价有降低，必然有升高，因此推出X为H2S；0～t1时间，X的浓度达到最大，应是图1左侧反应，4H2＋SO2=H2S＋2H2O，温度为300℃；根据化学反应速率的表达式，v(SO2)=(3-1)/t1×10－3mol/(L·min)=2/t1×10－3mol/(L·min)，故答案为H2S，300℃，2/t1×10－3mol/(L·min)。 ②根据以上分析，总反应的化学方程式为2H2＋SO2S＋2H2O，故答案为2H2＋SO2S＋2H2O。 （2）①根据图象，700℃时SO2的转化率达到最大，反应达到平衡，右侧随着温度的升高，SO2的转化率降低，根据勒夏特列原理，正反应为放热反应，即ΔH＜0，故答案为＜。 ②             2C(s)＋2SO2(g)S2(g)＋2CO2(g) 起始（mol/L）        1                0          0 变化（mol/L）       0.9            0.45        0.9 平衡（mol/L）       0.1             0.45       0.9 化学平衡常数的表达式K=c(S2)c2(CO2)/c2(SO2)=0.45mol/L×(0.9mol/L)2/(0.1mol/L)2=36.45mol/L 故答案为36.45mol/L。 19．(1) (2) (3)第二步反应 (4)   【详解】（1）图中的第一步反应属于放热反应，断键吸收的总能量−形成化学键放出的总能量=()； （2）图中的第一步反应加上第二步反应即可得到以、为原料生产尿素的反应，第二步反应的断键吸收的总能量−形成化学键放出的总能量=( )，则以、为原料生产尿素的热化学方程式：   ； （3）慢反应决定了总反应速率，即活化能大的这一步是决速步，则第二步反应为决速步； （4）根据盖斯定律，由①+②−③即可得到分解生成与气体的热化学方程式：   。 20．(1)放热 (2)不变 (3) 减小 增大 (4)催化剂活性最高 【详解】（1）由图像知相同时，随温度升高，的平衡转化率降低，所以正反应是放热反应。 （2）平衡常数只与温度有关，若提高比例，则该反应的平衡常数K不变。 （3）若降低温度，平衡正向移动，的浓度减小，反应重新达到平衡，则减小，的转化率增大。 （4）在使用铁镁催化剂的实际流程中，一般采用左右，采用此温度的原因是：此温度下催化剂活性最高。 21． ac d > 0.3mol/(L•min) 1.35 < 【详解】(1) a．CO体积分数保持不变时，同一种物质的正逆反应速率相等，达到平衡状态，a符合题意； b．CO和CH3OH浓度相等时，不能判断同一种物质的正逆反应速率是否相等，不能确定是否达到平衡状态，b与题意不符； c．恒温恒容的密闭容器中，反应为气体减小的反应，若容器中气体的压强不变，则反应体系中各物质的量不再改变，达到平衡状态，c符合题意； d．反应自始至终，CH3OH的生成速率与CO的消耗速率相等，无法判断是否达到平衡状态，d与题意不符； e．容积恒定，反应体系中各物质均为气体，则质量一直不变，则容器中混合气体的密度始终保持不变，不能确定是否达到平衡状态，e与题意不符； 答案为ac； (2) a．向装置中再充入N2，体系中各物质的浓度不变，平衡不移动，a与题意不符； b．反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CO的转化率减小，b与题意不符； c．改变反应的催化剂，平衡不移动，c与题意不符； d．向装置中再充入H2，平衡正向移动，CO的转化率增大，d符合题意； 答案为d； (3)根据图象，升高温度，CH4的平衡转化率增大，平衡正向移动，则正反应为吸热反应，△H2＜0；∆n(CH4)= 1mol×50%=0.5mol，则∆n(H2)=1.5mol，H2的平均反应速率=1.5mol÷1L÷5min=0.3mol/(L•min)；平衡时，各物质的物质的量依次为0.5mol、2.5mol、0.5mol和1.5mol，容器的体积为1L，则各物质的浓度与物质的量数值相等，则K==1.35； (4)Qc==5.4>1.35，平衡逆向移动，则v(正)＜v(逆)。 22． 3.6mol/L、6.8mol/L、0.8mol/L 7.14% 【详解】（1）根据三段式可知 所以达到平衡时，N2、H2和NH3的浓度分别是3.6mol/L、6.8mol/L、0.8mol/L； （2）平衡时NH3占总体积百分数是≈7.14%。 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 $$