内容正文:
2.2 化学平衡核心素养提升练
(考试时间:75分钟,满分:100分)
一、选择题(18小题,第1-10题,每小题2分,第11-19题,每小题3分,共计47分)
1.(2024高一下·安徽阜阳期中)中国载人登月初步飞行方案公布,计划2030年前实现登月。登月发射使用的火箭是长征9号火箭,火箭采用煤油、液氢、液氧等无毒无污染推进剂。水碳催化制氢的反应为,下列关于该反应的说法正确的是
A.缩小容器体积能减慢化学反应速率 B.合适的催化剂能加快反应速率
C.增大水蒸气的浓度能减慢化学反应速率 D.化学达到平衡时,能全部转化为
2.(2023·枣庄三中高二月考)在恒温、体积为2 L的密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。下列可认定该可逆反应已达到化学平衡状态的是( )
A.v正(CO2)=3v逆(H2)
B.容器内混合气体平均相对分子质量保持不变
C.容器中CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1∶3∶1∶1
D.反应中每形成2 mol H—O键,同时断裂3 mol H—H键
3.(2023·邯郸大名一中高二月考)可逆反应:2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g),在容积不变的密闭容器中进行,下列能说明该反应达到平衡状态的有( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ②容器内总压强不再变化 ③NO2、NO、O2的物质的量浓度之比为2∶2∶1 ④混合气体的密度不再改变 ⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.①②⑤ B.②⑤⑥ C.③⑥ D.②③⑥
4.(2023·河池八校高二联考)在一定温度一定体积的某密闭容器中,发生反应:A(s)+2B(g)⇌C(g)+D(g) ΔH<0,下列表明反应达到化学平衡状态的是( )
①混合气体的密度不变 ②混合气体的总物质的量不变 ③混合气体的压强不变
④反应2 mol B同时生成1 mol C ⑤B和C的物质的量比值不变 ⑥反应放出的热量不变
A.④⑤ B.①⑤⑥ C.④⑤⑥ D.①③⑤⑥
5.(2023·南通如皋高二教学调研)工业上合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),该反应为放热反应。一定温度时,向体积为2 L的密闭容器中,充入0.1 mol N2和0.3 mol H2。10 min时,测得容器中NH3的物质的量浓度为0.08 mol/L,11 min时,测得NH3的物质的量浓度为0.082 mol/L。下列说法正确的是( )
A.0~10 min的反应速率v(N2)=0.04 mol·L-1·min-1 B.合成氨采用高温可以加快反应的速率
C.11 min时,反应到达了限度 D.反应足够的时间,可以将N2完全转化为NH3
6.(2023·重庆万州二中高二月考)可以证明可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)已达平衡状态的有几项。( )
①一个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键断裂;②一个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂;③其他条件不变时,混合气体的平均相对分子质量不再改变;④恒温恒容时,体系压强不再改变;⑤w(NH3)、w(N2)和w(H2)都不再改变;⑥恒温恒容时,密度保持不变;⑦v(H2)=0.03 mol·L-1·min-1,v逆(NH3)=0.02 mol·L-1·min-1
A.7 B.6 C.5 D.4
7.(2023·牡丹江一中高二月考)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已经达到化学平衡状态的有几个( )
①v正(NH3)=v逆(CO2) ②密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中总压强不变 ⑤密闭容器中混合气体的总物质的量不变 ⑥密闭容器中CO2的体积分数不变 ⑦混合气体总质量不变 ⑧反应速率v(CO2)∶v(NH3)=1∶2 ⑨各组分的物质的量浓度不再改变
A.3 B.4 C.5 D.6
8.(2023·石家庄二十一中高二月考)下列关于平衡常数的说法正确的是( )
A.在平衡常数表达式中,反应物浓度用起始浓度,生成物浓度用平衡浓度
B.在任何条件下,化学平衡常数都是一个定值
C.平衡常数的大小只与温度有关,而与浓度、压强、催化剂等无关
D.从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的快慢
9.(2023·辽宁协作校高二联考)已知相同条件下:①2H2O(g)⇌O2(g)+2H2(g);②Cl2(g)+H2(g)⇌2HCl(g);③2Cl2(g)+2H2O(g)⇌4HCl(g)+O2(g),则K1、K2、K3的关系正确的是( )
A.K3=K1+K B.K3= C.K3=K1·K D.K3=K1-K
10.(2023·佛山南海桂城中学高二段考)已知某化学反应的平衡常数表达式为K=,其平衡常数K和温度的关系如表:
温度/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
下列说法不正确的是( )
A.该反应的化学方程式为CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
B.若平衡后移走CO2,则逆向化学反应速率减慢
C.如果在一定容积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol,5 min后,温度升高到830 ℃,此时测得CO2的物质的量为0.4 mol,则该反应已达到平衡状态
D.某温度下若平衡浓度符合下列关系式=,则此时的温度是1 000 ℃
11.(2023·哈尔滨九中高二段考)某可逆反应aA+bB⇌cC在某温度下的平衡常数为K(K≠1),反应热为ΔH。保持温度不变,将方程式的书写作如下改变,则ΔH和K数值的相应变化为( )
A.写成2aA+2bB⇌2cC,ΔH值、K值均扩大了一倍
B.写成2aA+2bB⇌2cC,ΔH值变为原来的平方,K值扩大了一倍
C.写成cC⇌aA+bB,ΔH值、K值变为原来的相反数
D.写成cC⇌aA+bB,ΔH值变为原来的相反数,K值变为原来的倒数
12.(2023·抚州南城二中高二月考)某温度下,在2 L的密闭容器中进行反应3A(g)+2B(g)⇌4C(s)+2D(g),若起始时加入3 mol A和2 mol B反应一段时间后达到平衡,则下列说法正确的是( )
A.增大该体系的压强,化学平衡常数增大
B.A、B的平衡转化率相等
C.该反应的化学平衡常数表达式是K=
D.当四种物质的物质的量之比等于方程式系数比时,反应达到平衡
13.(2023·普洱一中高二月考)某反应充分反应前后如图所示,图中涉及物质均为气体,关于该反应的下列说法中不正确的是( )
A.该反应可表示为2AB2(g)+B2(g) 2AB3(g)
B.若反应开始加入1 mol B2(g),则不可能生成2 mol AB3(g)
C.反应速率:v(AB2)=v(AB3)、2v(AB2)=v(B2)
D.相同时间内,若c(AB2)变化0.1 mol·L-1,则c(B2)变化为0.05 mol·L-1
14.(2024高二下·湖南常德·期中)溶液与 溶液发生反应: , 达到平衡,下列说法不正确的是
A.加入苯、振荡,平衡正向移动
B.经苯3次萃取分离后,在水溶液中加入,溶液呈红色,表明该化学反应存在限度
C.加入固体,平衡逆向移动
D.该反应的平衡常数
15.(2024高二上·山东青岛·期末)恒容密闭容器中进行反应: 。平衡时正逆反应的平衡常数和平衡时气体浓度与温度的关系分别如图1和图2所示。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ代表的是,曲线Ⅱ代表的是,为130
B.该反应在任何温度下均可以自发进行
C.其他条件不变,增大的浓度和增大压强均能提高的平衡转化率
D.若M点对应温度下体系总压强为12MPa,则该温度下
16.(2024·辽宁)T℃,在2L密闭容器中投入一定量A、B,发生反应: 。12s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.2s内,B的平均反应速率为
B.化学计量数之比
C.A的平衡转化率为25%
D.12s内,A和B反应放出的热量为0.4QkJ
17.(2024高二上·广东湛江·期中)高炉炼铁过程中发生反应:,已知该反应在不同温度下的平衡常数如表,下列说法正确的是
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
A.△H>0
B.其他条件不变,向平衡体系充入CO2气体,K值减小
C.其他条件不变,升高温度,可以提高CO的平衡转化率
D.1000℃时,在固定体积的密闭容器中,某时刻测得上述体系中,CO、CO2的物质的量分别为0.5mol、1.8mol,此时反应向正反应方向进行
18.(2024高三下湖南)是常见的环境污染性气体。一定温度下,向三个容积不等的恒容密闭容器中分别投入1 mol ,用足量活性炭还原的反应为。反应相同时间后,三个容器中的物质的量(n)如图中A、B、C三点所示。下列叙述不正确的是
A.A点达到平衡, B、C点均未达到平衡
B.若B点达到平衡时,在该温度下的平衡常数
C.若C点使用催化剂,能提高的转化率
D.C点时,瞬间压缩容器体积至1 L后,的物质的量增大
19.(2024高一下·山东威海期中,双选)2L恒容密闭容器中通入A、B各10mol,在一定温度下进行反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(s),△H<0,4min时达到平衡,生成4mol D。下列说法不正确的是
A.①体系气体密度不变;②A的体积分数不变;③,三种现象均可以说明该反应达到平衡
B.①增加D的质量;②向体系中充入He;③抽出A减小体系压强,三种操作都不能增大逆反应速率
C.4min末时,C的平均反应速率为0.5mol·L-1·min-1
D.保持其他条件不变,若换成1L的容器,平衡时A的转化率不变
二、填空题(共3题,共计53分)
20.(2024高一下·福建泉州期中,14分)氮的化合物广泛应用于工业、航天、医药等领域。
(1)氨气可作为脱硝剂,在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3。在一定条件下发生反应:
6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g)。该反应已达到平衡状态的标志是 。
a.12mol N-H键断裂的同时生成5mol 键
b.容器内n(NO):n(NH3):n(N2):n(H2O)=6:4:5:6
c.容器内N2的物质的量分数不再变化
d.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(2)肼()是火箭推进器中常用的高能燃料,已知0.4mol液态肼和足量反应,生成和水蒸气,放出256.65的热量,请写出该反应的热化学方程式: 。
(3)一定条件下,在5L密闭容器内,反应,的物质的量随时间变化如表:
时间/s
0
1
2
3
5
4
0.040
0.020
0.010
0.005
0.005
0.005
①用表示0~2s内该反应的平均速率为 ,在第5s时,的转化率为 。
②为加快反应速率,可以采取的措施是 。
a.升高温度 b.恒容时充入 c.恒压时充入 d.恒容时充入
(4)已知:,不同温度(T)下,分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度消耗一半时所需的相应时间),则 (填“>”、“=”或“<")。当温度为T、起始压强为,反应至min时,此时体系压强 (用表示)。
21.(2024·广东深圳期中,14分)工业制硫酸的反应之一为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),在2L恒容绝热密闭容器中投入2molSO2和适当过量的O2,在一定条件下充分反应,如图是SO2和SO3随时间的变化曲线。
(1)10min时,反应是否达到平衡状态? (填“是”或“否”),25min时,v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)10min内,O2的反应速率为 ;平衡时SO2的转化率为 。
(3)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是_______;
A.容器中压强不再改变 B.容器中气体密度不再改变
C.O2的物质的量浓度不再改变 D.2V正(SO2)=V逆(O2)
(4)在密闭容器里,通入amolSO2(g)、bmolO2(g)、cmolSO3(g),发生上述反应,当改变某种条件时,反应速率会减小的是_______(填字母)。
A.降低温度 B.加入催化剂 C.缩小容器体积 D.恒容下,充入He
22.(2024高一下·重庆万州期中,10分)在体积固定为2 L的密闭容器中投入一定量的A和B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示,已知物质C也为气体。则:
(1)在第4 s时,该反应的正反应速率 (填“>”、“<”或“=”)逆反应速率;该反应达到最大限度的时间是 s。经测定,前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1,则该反应的化学方程式为 。
(2)从反应开始到12 s内,A的转化率为 。
(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,反应相同时间后,测得三个容器中的反应速率分别为:甲:v(A)=0.3 mol·L-1·s-1;乙:v(B)=0.12 mol·L-1·s-1;丙:v(C)=9.6 mol·L-1·min-1,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为 (用甲、乙、丙表示)。
(4)一定能够判断该反应达到平衡状态的依据是 (填选项)。
A.该条件下,混合气体的密度不再发生变化
B.该条件下,混合气体的压强不再发生变化
C.该条件下,单位时间内消耗3 mol A的同时生成2 mol C
D.该条件下,n(A):n(B):n(C)=2:3:4
E.该条件下,混合气体颜色不再发生变化
(5)为加快上述反应速率的,可以改变的外界条件是 (写出一种即可)。
23.(2024高一下·黑龙江牡丹江·期中,15分)回答下列问题。
(1)已知反应中相关的化学键键能数据如表:
化学键
E(kJ/mol)
436
343
1076
465
413
若有生成,该反应 (填“吸收”或“放出”) 能量。某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题:
(2)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为 。
(3)反应从开始至2min,用Z的浓度变化表示的平均反应速率 。
(4)2min后反应达到平衡,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“不变”下同);混合气体的密度 。
(5)将与的混合气体通入的密闭容器中并发生上述反应,反应到某时刻各物质的物质的量恰好满足:,则原混合气体中 。
(6)下列措施能加快反应速率的是 (填序号,下同)。
A.恒压时充入 B.恒容时充入He C.恒容时充入X
D.及时分离出 E.升高温度 F.选择高效的催化剂
(7)下列说法正确的是 。
A.升高温度改变化学反应的限度
B.已知正反应是吸热反应,升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.化学反应的限度与时间长短无关
D.化学反应的限度是不可能改变的
E.增大Y的浓度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
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2.2 化学平衡核心素养提升练
(考试时间:75分钟,满分:100分)
一、选择题(18小题,第1-10题,每小题2分,第11-19题,每小题3分,共计47分)
1.(2024高一下·安徽阜阳期中)中国载人登月初步飞行方案公布,计划2030年前实现登月。登月发射使用的火箭是长征9号火箭,火箭采用煤油、液氢、液氧等无毒无污染推进剂。水碳催化制氢的反应为,下列关于该反应的说法正确的是
A.缩小容器体积能减慢化学反应速率 B.合适的催化剂能加快反应速率
C.增大水蒸气的浓度能减慢化学反应速率 D.化学达到平衡时,能全部转化为
【答案】 B
【解析】 A.缩小容器体积,气态物质浓度增大,反应物和产物的浓度都增大,能加快化学反应速率,A错误;B.催化剂能降低反应活化能,从而加快化学反应速率,B正确;C.增大水蒸气的浓度,反应物浓度增大,化学反应速率增大,C错误;D.该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为产物,D错误;故答案选B。
2.(2023·枣庄三中高二月考)在恒温、体积为2 L的密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。下列可认定该可逆反应已达到化学平衡状态的是( )
A.v正(CO2)=3v逆(H2)
B.容器内混合气体平均相对分子质量保持不变
C.容器中CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1∶3∶1∶1
D.反应中每形成2 mol H—O键,同时断裂3 mol H—H键
【答案】 B
【解析】 v正(CO2)=3v逆(H2),反应方向相反,但是不满足反应中化学计量数关系,说明没有达到平衡状态,A错误;CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应中,反应前后气体体积不相等,气体总质量不变,若混合气体的相对分子质量保持不变,说明各组分的浓度不再变化,该反应达到平衡状态,B正确;容器中CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1∶3∶1∶1,无法判断各组分的浓度是否还会发生变化,则无法判断是否达到平衡状态,C错误;反应中每形成2 mol H—O键,同时断裂3 mol H—H键,均表示正反应速率,D错误。
3.(2023·邯郸大名一中高二月考)可逆反应:2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g),在容积不变的密闭容器中进行,下列能说明该反应达到平衡状态的有( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ②容器内总压强不再变化 ③NO2、NO、O2的物质的量浓度之比为2∶2∶1 ④混合气体的密度不再改变 ⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.①②⑤ B.②⑤⑥ C.③⑥ D.②③⑥
【答案】 B
【解析】 ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO,都代表正反应速率,不能判断反应是否达到平衡状态,错误;②该反应的反应前后有气体体积差,反应过程中,混合气体的物质的量发生变化,容器内总压强不再变化能说明反应达到化学平衡状态,正确;③NO2、NO、O2的物质的量浓度之比为2∶2∶1时不一定是平衡状态,错误;④无论反应是否达到平衡状态,混合气体的质量不变,容器的容积不变,混合气体的密度始终不变,密度不变不能说明反应达到平衡状态,错误;⑤混合气体的颜色不再改变,说明NO2气体的浓度不变,能说明反应达到平衡状态,正确;⑥该反应反应前后有气体体积差,反应过程中,混合气体的物质的量一直变化,混合气体质量不变,所以混合气体的平均相对分子质量一直在变,当其不再变化时,说明反应达到平衡状态,正确。
4.(2023·河池八校高二联考)在一定温度一定体积的某密闭容器中,发生反应:A(s)+2B(g)⇌C(g)+D(g) ΔH<0,下列表明反应达到化学平衡状态的是( )
①混合气体的密度不变 ②混合气体的总物质的量不变 ③混合气体的压强不变
④反应2 mol B同时生成1 mol C ⑤B和C的物质的量比值不变 ⑥反应放出的热量不变
A.④⑤ B.①⑤⑥ C.④⑤⑥ D.①③⑤⑥
【答案】 B
【解析】 ①混合气体的密度不变,可以说明反应达到平衡,正确;②混合气体的总物质的量一直保持不变,不能说明反应达到平衡,错误;③混合气体的压强一直保持不变,不能说明反应达到平衡,错误;④反应2 mol B同时生成1 mol C,均为正向反应,不能说明反应达到平衡,错误;⑤B和C的物质的量比值不变,说明正、逆反应速率相等,正确;⑥该反应是放热反应,反应放出的热量不变,可以说明反应达到平衡,正确;因此只有①⑤⑥正确。
5.(2023·南通如皋高二教学调研)工业上合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),该反应为放热反应。一定温度时,向体积为2 L的密闭容器中,充入0.1 mol N2和0.3 mol H2。10 min时,测得容器中NH3的物质的量浓度为0.08 mol/L,11 min时,测得NH3的物质的量浓度为0.082 mol/L。下列说法正确的是( )
A.0~10 min的反应速率v(N2)=0.04 mol·L-1·min-1 B.合成氨采用高温可以加快反应的速率
C.11 min时,反应到达了限度 D.反应足够的时间,可以将N2完全转化为NH3
【答案】 B
【解析】 根据三段式有:
0~10 min的反应速率v(N2)==0.004 mol·L-1·min-1,A错误;升高温度,化学反应速率加快,B正确;10 min时,测得容器中NH3的物质的量浓度为0.08 mol/L,11 min时,测得NH3的物质的量浓度为0.082 mol/L,无法确定反应是否达平衡,故11 min时,反应不一定到达了限度,C错误;该反应为可逆反应,不可能完全转化,D错误。
6.(2023·重庆万州二中高二月考)可以证明可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)已达平衡状态的有几项。( )
①一个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键断裂;②一个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂;③其他条件不变时,混合气体的平均相对分子质量不再改变;④恒温恒容时,体系压强不再改变;⑤w(NH3)、w(N2)和w(H2)都不再改变;⑥恒温恒容时,密度保持不变;⑦v(H2)=0.03 mol·L-1·min-1,v逆(NH3)=0.02 mol·L-1·min-1
A.7 B.6 C.5 D.4
【答案】 D
【解析】 ①一个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键断裂,虽然二者的数值之比等于化学计量数之比,但反应进行的方向相同,不能确定反应达平衡状态;②一个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂,反应进行的方向相反,且二者的数值之比等于化学计量数之比,则反应达平衡状态;③其他条件不变时,混合气体的总质量不变,气体的物质的量改变,则平衡前平均相对分子质量发生不断改变,则平均相对分子质量不变时,反应达平衡状态;④恒温恒容时,平衡前气体的物质的量发生改变,则压强发生改变,当体系压强不再改变时,反应达平衡状态;⑤w(NH3)、w(N2)和w(H2)都不再改变,则正、逆反应速率相等,反应达平衡状态;⑥恒温恒容时,混合气的质量不变、体积不变,密度始终不变,所以密度保持不变时,反应不一定达平衡状态;⑦v(H2)=0.03 mol·L-1·min-1,v逆(NH3)=0.02 mol·L-1·min-1,前者是平均反应速率,后者是逆反应速率,没有可比性,不能判断反应是否达平衡状态;综合以上分析,②③④⑤达平衡状态。
7.(2023·牡丹江一中高二月考)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已经达到化学平衡状态的有几个( )
①v正(NH3)=v逆(CO2) ②密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中总压强不变 ⑤密闭容器中混合气体的总物质的量不变 ⑥密闭容器中CO2的体积分数不变 ⑦混合气体总质量不变 ⑧反应速率v(CO2)∶v(NH3)=1∶2 ⑨各组分的物质的量浓度不再改变
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】 C
【解析】 ①NH3与CO2速率之比为2∶1,表示平衡关系应为v正(NH3)=2v逆(CO2),错误;②反应物只有固体,生成物均为气体,从反应开始起混合气体的平均相对分子质量一直为=26,故混合气体平均相对分子质量不变不能判断该反应达到平衡状态,错误;③容器体积固定,气体质量不断增大,故混合气体的密度在开始到平衡间不断增大,当混合气体的密度不变时可以判断此时到达平衡状态,正确;④气体量不断增大,密闭容器中总压强不断增大,当密闭容器中总压强不变时可以判断此时到达平衡状态,正确; ⑤根据②分析,密闭容器中混合气体的总物质的量不变时可以判断此时到达平衡状态,正确;⑥根据②分析,密闭容器中CO2的体积分数从反应开始起一直为,故不能判断此时到达平衡状态,错误;⑦根据②分析,密闭容器中混合气体总质量不变时可以判断此时到达平衡状态,正确;⑧反应任意时刻都有反应速率v(CO2)∶v(NH3)=1∶2,故不能判断此时到达平衡状态,错误;⑨各组分的物质的量浓度不再改变时可以判断此时到达平衡状态,正确。
8.(2023·石家庄二十一中高二月考)下列关于平衡常数的说法正确的是( )
A.在平衡常数表达式中,反应物浓度用起始浓度,生成物浓度用平衡浓度
B.在任何条件下,化学平衡常数都是一个定值
C.平衡常数的大小只与温度有关,而与浓度、压强、催化剂等无关
D.从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的快慢
【答案】 C
【解析】 在平衡常数表达式中,反应物浓度和生成物浓度均用平衡浓度,A错误;平衡常数只与温度有关,平衡温度发生变化时,数值也会发生变化,B错误;平衡常数的大小只与温度有关,而与浓度、压强、催化剂等无关,C正确;从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度,不能推断反应快慢,D错误。
9.(2023·辽宁协作校高二联考)已知相同条件下:①2H2O(g)⇌O2(g)+2H2(g);②Cl2(g)+H2(g)⇌2HCl(g);③2Cl2(g)+2H2O(g)⇌4HCl(g)+O2(g),则K1、K2、K3的关系正确的是( )
A.K3=K1+K B.K3= C.K3=K1·K D.K3=K1-K
【答案】 C
【解析】 由反应①可知:K1=;由反应②可知K2=;由反应③可知K3=;即K3=K1·K。
10.(2023·佛山南海桂城中学高二段考)已知某化学反应的平衡常数表达式为K=,其平衡常数K和温度的关系如表:
温度/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
下列说法不正确的是( )
A.该反应的化学方程式为CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
B.若平衡后移走CO2,则逆向化学反应速率减慢
C.如果在一定容积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol,5 min后,温度升高到830 ℃,此时测得CO2的物质的量为0.4 mol,则该反应已达到平衡状态
D.某温度下若平衡浓度符合下列关系式=,则此时的温度是1 000 ℃
【答案】 C
【解析】 A化学反应的平衡常数表达式为K=,平衡常数是生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值,故反应物是一氧化碳和水,生成物是二氧化碳和氢气,反应的化学方程式是:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),A正确;若平衡后移走CO2,生成物浓度降低,逆向化学反应速率减慢,B正确;
反应前后气体的体积不变,可以用物质的量代替浓度计算,故Q==0.44<1,830 ℃时Q不等于K,说明反应未达到平衡,C错误;某温度下,如果平衡浓度符合关系式=,则K==0.6,对照平衡常数可知温度是1 000 ℃,D正确。
11.(2023·哈尔滨九中高二段考)某可逆反应aA+bB⇌cC在某温度下的平衡常数为K(K≠1),反应热为ΔH。保持温度不变,将方程式的书写作如下改变,则ΔH和K数值的相应变化为( )
A.写成2aA+2bB⇌2cC,ΔH值、K值均扩大了一倍
B.写成2aA+2bB⇌2cC,ΔH值变为原来的平方,K值扩大了一倍
C.写成cC⇌aA+bB,ΔH值、K值变为原来的相反数
D.写成cC⇌aA+bB,ΔH值变为原来的相反数,K值变为原来的倒数
【答案】 D
【解析】 写成2aA+2bB⇌2cC,ΔH值均扩大了一倍,K的数值为原数值的平方,A错误、B错误;写成cC⇌aA+bB,ΔH变为原来的相反数,K值变为倒数,C错误、D正确。
12.(2023·抚州南城二中高二月考)某温度下,在2 L的密闭容器中进行反应3A(g)+2B(g)⇌4C(s)+2D(g),若起始时加入3 mol A和2 mol B反应一段时间后达到平衡,则下列说法正确的是( )
A.增大该体系的压强,化学平衡常数增大
B.A、B的平衡转化率相等
C.该反应的化学平衡常数表达式是K=
D.当四种物质的物质的量之比等于方程式系数比时,反应达到平衡
【答案】 B
【解析】 化学平衡常数只受温度影响,增大该体系的压强,化学平衡常数不变,A错误;A、B的投料满足化学计量数之比,A、B转化的量也满足化学计量数之比,按定义可知,A、B的平衡转化率相等,B正确; C为固体,该反应的化学平衡常数表达式是K=,C错误;四种物质的物质的量的大小取决于投料,当四种物质的物质的量之比等于方程式系数比时,各成分的物质的量有可能仍在变化,不能说明反应已达到平衡,D错误。
13.(2023·普洱一中高二月考)某反应充分反应前后如图所示,图中涉及物质均为气体,关于该反应的下列说法中不正确的是( )
A.该反应可表示为2AB2(g)+B2(g) 2AB3(g)
B.若反应开始加入1 mol B2(g),则不可能生成2 mol AB3(g)
C.反应速率:v(AB2)=v(AB3)、2v(AB2)=v(B2)
D.相同时间内,若c(AB2)变化0.1 mol·L-1,则c(B2)变化为0.05 mol·L-1
【答案】 C
【解析】 上述反应可表示为:2AB2(g)+B2(g) 2AB3(g),A正确;反应方程式中参加反应的B2(g)与生成的AB3(g)的化学计量数之比为1∶2,因反应为可逆反应,所以开始加入1 mol B2(g),转化率达不到100%,则不可能生成2 mol AB3(g),B正确;化学反应速率之比等于参加反应的各物质的化学计量数之比,所以v(AB2)=v(AB3)、v(AB2)=2v(B2),C错误;相同时间内,c(AB2)变化量∶c(B2)变化量=2∶1,若c(AB2)变化0.1 mol·L-1,则c(B2)变化为0.05 mol·L-1,D正确。
14.(2024高二下·湖南常德·期中)溶液与 溶液发生反应: , 达到平衡,下列说法不正确的是
A.加入苯、振荡,平衡正向移动
B.经苯3次萃取分离后,在水溶液中加入,溶液呈红色,表明该化学反应存在限度
C.加入固体,平衡逆向移动
D.该反应的平衡常数
【答案】D
【解析】A.加入苯,振荡,苯将I2萃取到苯层,水溶液中I2浓度减小,平衡正向移动,A正确;B.将5mL 0.1mol/L KI溶液与1mL 0.1mol/L FeCl3混合,参与反应的Fe3+与I-物质的量之比为1:1,充分反应后I-过量有剩余,经苯3次萃取I2分离后,在水溶液中加入KSCN,溶液呈红色,说明水溶液中仍含有Fe3+,即Fe3+没有完全消耗,表明该化学反应存在限度,B正确;C.加入FeSO4固体,FeSO4溶于水电离出Fe2+,溶液中Fe2+浓度增大,平衡逆向移动,C正确;D.该反应的平衡常数表达式为,D错误;答案选D。
15.(2024高二上·山东青岛·期末)恒容密闭容器中进行反应: 。平衡时正逆反应的平衡常数和平衡时气体浓度与温度的关系分别如图1和图2所示。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ代表的是,曲线Ⅱ代表的是,为130
B.该反应在任何温度下均可以自发进行
C.其他条件不变,增大的浓度和增大压强均能提高的平衡转化率
D.若M点对应温度下体系总压强为12MPa,则该温度下
【答案】 D
【解析】 根据图2,升高温度,氢气浓度降低,一氧化碳和水的浓度升高,可知平衡正向移动,正反应吸热;T1时K正=K逆=1,根据图2,130℃时,K正=,所以T1为130。A.正反应吸热,升高温度,K正增大,则曲线Ⅰ代表的是K正,曲线Ⅱ代表的是K逆,故A错误;B.正反应吸热,正反应熵变大于0,该反应在高温下可以自发进行,故B错误;C.其他条件不变,增大压强平衡逆向移动,MoS2(s)的平衡转化率降低,故C错误;D.根据图2,M点对应温度下的平衡体系中c(H2)=2mol/L、c(H2O)=2mol/L、c(CO)=1mol/L,体系总压强为12MPa,则该温度下,故D正确;选D。
16.(2024·辽宁)T℃,在2L密闭容器中投入一定量A、B,发生反应: 。12s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.2s内,B的平均反应速率为
B.化学计量数之比
C.A的平衡转化率为25%
D.12s内,A和B反应放出的热量为0.4QkJ
【答案】D
【解析】A.0~12s内∆c(A)=0.6mol/L,∆c(B)=0.2mol/L,0.6:0.2=3:1,由可知b=1,前2s内A浓度变化0.8-0.5=0.3mol/L,则平均反应速率v(A)==0.15mol/(L•s),由反应速率之比等于系数比,B的平均反应速率为v(B)= v(A)= 0.05mol/(L•s),故A错误;B.反应中各物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比;12s内,A浓度变化0.6mol/L,B浓度变化0.2mol/L,C浓度变化=0.4mol/L,三者浓度变化比值为3:1:2,则b:c=1:2,故B错误;C.反应进行到12s达到平衡状态,A的平衡转化率为,故C错误;D.前12s内,A浓度变化0.6mol/L,A物质的量变化0.6mol/L×2L=1.2mol,根据ΔH=-QkJ•mol-1,则12s内A和B反应放出的热量为×QkJ=0.4QkJ,故D正确;故选:D。
17.(2024高二上·广东湛江·期中)高炉炼铁过程中发生反应:,已知该反应在不同温度下的平衡常数如表,下列说法正确的是
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
A.△H>0
B.其他条件不变,向平衡体系充入CO2气体,K值减小
C.其他条件不变,升高温度,可以提高CO的平衡转化率
D.1000℃时,在固定体积的密闭容器中,某时刻测得上述体系中,CO、CO2的物质的量分别为0.5mol、1.8mol,此时反应向正反应方向进行
【答案】D
【解析】A.依据表中数据分析,平衡常数随温度升高减小,平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正反应是放热反应,△H<0,故A错误;B.向平衡体系充入CO2气体,温度不变,则平衡常数K值不变,故B错误;C.正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率减小,故C错误;D.反应的平衡常数K=,1000℃时平衡常数K=4,某时刻测得上述体系中,CO、CO2的物质的量分别为0.5mol、1.8mol,设容器容积为V,则Qc===3.6<4,此时反应向正反应方向进行,故D正确;答案选D。
18.(2024高三下湖南)是常见的环境污染性气体。一定温度下,向三个容积不等的恒容密闭容器中分别投入1 mol ,用足量活性炭还原的反应为。反应相同时间后,三个容器中的物质的量(n)如图中A、B、C三点所示。下列叙述不正确的是
A.A点达到平衡, B、C点均未达到平衡
B.若B点达到平衡时,在该温度下的平衡常数
C.若C点使用催化剂,能提高的转化率
D.C点时,瞬间压缩容器体积至1 L后,的物质的量增大
【答案】 D
【解析】 该反应正向气体分子数增大,恒温恒容条件下,A点的容器体积最小,压强最大,A点的反应速率最大;C点的容器体积最大,压强最小,C点的反应速率最小。根据A、C点NO₂的物质的量可知A点已经达到平衡状态,C点未达平衡。根据“三段式”计算平衡常数K:
mol/L.计算B点浓度商Q:
。A.根据分析可知,B点浓度商,B点未达平衡,A正确;B.A、B、C点在同一温度下,该反应的平衡常数不变,K=0.25,B正确;C.C点未达平衡,使用催化剂可以加快反应速率,提高反应物的转化率,C正确;D.C点时,瞬间压缩容器体积至1 L,与A点形成等效平衡,NO2的物质的量为0.5mol、保持不变,D错误;答案选D。
19.(2024高一下·山东威海期中,双选)2L恒容密闭容器中通入A、B各10mol,在一定温度下进行反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(s),△H<0,4min时达到平衡,生成4mol D。下列说法不正确的是
A.①体系气体密度不变;②A的体积分数不变;③,三种现象均可以说明该反应达到平衡
B.①增加D的质量;②向体系中充入He;③抽出A减小体系压强,三种操作都不能增大逆反应速率
C.4min末时,C的平均反应速率为0.5mol·L-1·min-1
D.保持其他条件不变,若换成1L的容器,平衡时A的转化率不变
【答案】 C D
【解析】A.因为是恒容容器,体积不变,但气体的质量在变,所以当密度不变的时候可以说明达到的平衡状态;平衡时,各组分的量不变,正反应速率等于逆反应速率,2v逆(A)=3v正(C),可以说明达到了平衡状态,A正确;B.D是固体,增大它的量不能改变反应速率;向体系中充入He,由于是恒容容器,反应物的浓度不变,所以化学反应速率不变;抽出A减小体系压强,会使反应速率减小,B正确;C.4 min末是瞬时反应速率,不能用平均反应速率计算,C错误;D.保持其他条件不变,若换成1L的容器,则相当于体系压强增大,该反应是气体分子数减小的反应,所以压强增大,平衡往正向移动,平衡时A的转化率增大,D错误;故选C D。
二、填空题(共3题,共计53分)
20.(2024高一下·福建泉州期中,14分)氮的化合物广泛应用于工业、航天、医药等领域。
(1)氨气可作为脱硝剂,在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3。在一定条件下发生反应:
6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g)。该反应已达到平衡状态的标志是 。
a.12mol N-H键断裂的同时生成5mol 键
b.容器内n(NO):n(NH3):n(N2):n(H2O)=6:4:5:6
c.容器内N2的物质的量分数不再变化
d.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(2)肼()是火箭推进器中常用的高能燃料,已知0.4mol液态肼和足量反应,生成和水蒸气,放出256.65的热量,请写出该反应的热化学方程式: 。
(3)一定条件下,在5L密闭容器内,反应,的物质的量随时间变化如表:
时间/s
0
1
2
3
5
4
0.040
0.020
0.010
0.005
0.005
0.005
①用表示0~2s内该反应的平均速率为 ,在第5s时,的转化率为 。
②为加快反应速率,可以采取的措施是 。
a.升高温度 b.恒容时充入 c.恒压时充入 d.恒容时充入
(4)已知:,不同温度(T)下,分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度消耗一半时所需的相应时间),则 (填“>”、“=”或“<")。当温度为T、起始压强为,反应至min时,此时体系压强 (用表示)。
【答案】 (1)cd (2)
(3)0.0015 87.5% ad (4)> 1.25p0
【解析】(1)a.12molN-H键断裂的同时生成5molN≡N键,均表示正反应速率,不能判断反应达到平衡状态,a错误;b.容器内n(NO):n(NH3):n(N2):n(H2O)=6:4:5:6,不能判断反应达到平衡状态,b错误;c.容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化说明浓度不再改变,能判断反应达到平衡状态,c正确;d.该反应混合气体的总质量不变,总物质的量在变化,当混合气体的平均相对分子质量不变时达到平衡状态,d正确;故选cd。(2)0.4mol液态肼和足量H2O2反应,生成N2和水蒸气,放出256.65kJ的热量,则1molN2H4与H2O2反应生成N2和水蒸气放热641.625kJ,热化学方程式: ;(3)①用N2O4表示0~2s内该反应的平均速率为mol/(L⋅s),在第5s时,NO2的转化率为;②a.升高温度可以提高活化分子百分数,增加有效碰撞次数,加快反应速率,a正确;b.恒容时充入He(g),对反应物和生成物的浓度无影响,对速率不影响,b错误;c.恒压时充入He(g),容器体积增大,各物质的浓度减小,反应速率减小,c错误;d.恒容时充入NO2,增大了反应物的浓度,加快反应速率,d正确;故选ad。(4)由图像可知,当压强一定时,T1对应的半衰期比T2对应的半衰期要短,说明T1条件下反应速率快,而其他条件相同时温度越高反应速率越快,因此T1 >T2,设N2O起始物质的量2mol,则t1时,消耗1molN2O,产生1molN2和0.5molO2,此时气体的总物质的量为:2.5mol,根据压强比=气体物质的量之比,可得,此时压强。
21.(2024·广东深圳期中,14分)工业制硫酸的反应之一为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),在2L恒容绝热密闭容器中投入2molSO2和适当过量的O2,在一定条件下充分反应,如图是SO2和SO3随时间的变化曲线。
(1)10min时,反应是否达到平衡状态? (填“是”或“否”),25min时,v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)10min内,O2的反应速率为 ;平衡时SO2的转化率为 。
(3)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是_______;
A.容器中压强不再改变 B.容器中气体密度不再改变
C.O2的物质的量浓度不再改变 D.2V正(SO2)=V逆(O2)
(4)在密闭容器里,通入amolSO2(g)、bmolO2(g)、cmolSO3(g),发生上述反应,当改变某种条件时,反应速率会减小的是_______(填字母)。
A.降低温度 B.加入催化剂 C.缩小容器体积 D.恒容下,充入He
【答案】 (1)否 = (2)0.025mol/(L·min) 70% (3)BD (4)A
【解析】(1)平衡状态v(正)=v(逆),各组分浓度保持不变,10min之后,代表SO2和SO3随时间的变化曲线还在变化,说明未达到平衡;25min之后,代表SO2和SO3随时间的变化曲线保持恒值,说明达到平衡,v(正)=v(逆),故填“否”,“=”;(2)由化学方程式可知,0到10min内,;平衡时SO2的转化率为;(3)A.正反应是个气体体积减小的反应,恒容绝热密闭容器中压强是变量,容器中压强不再改变,能说明达到平衡,A不选;B.恒容容器说明气体体积没变,反应前后气体质量没变,容器中气体密度恒值,不能说明达到平衡,B选;C.O2的物质的量浓度不再改变,说明正逆反应速率相等,平衡不再移动,能说明达到平衡,C不选;D.2V正(SO2)=V逆(O2),说明正逆反应速率与化学计量数不成正比,不能说明达到平衡,D选;故选BD。(4)A.降低温度,活化分子比例减小,反应速率减慢,A选B.加入催化剂,降低活化能,能加快反应速率,B不选;C.缩小容器体积,相当于增大物质浓度,加快反应速率,C不选;D.恒容下,充入He,不影响反应中各物质浓度,不影响反应速率,D不选;故选A。
22.(2024高一下·重庆万州期中,10分)在体积固定为2 L的密闭容器中投入一定量的A和B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示,已知物质C也为气体。则:
(1)在第4 s时,该反应的正反应速率 (填“>”、“<”或“=”)逆反应速率;该反应达到最大限度的时间是 s。经测定,前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1,则该反应的化学方程式为 。
(2)从反应开始到12 s内,A的转化率为 。
(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,反应相同时间后,测得三个容器中的反应速率分别为:甲:v(A)=0.3 mol·L-1·s-1;乙:v(B)=0.12 mol·L-1·s-1;丙:v(C)=9.6 mol·L-1·min-1,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为 (用甲、乙、丙表示)。
(4)一定能够判断该反应达到平衡状态的依据是 (填选项)。
A.该条件下,混合气体的密度不再发生变化
B.该条件下,混合气体的压强不再发生变化
C.该条件下,单位时间内消耗3 mol A的同时生成2 mol C
D.该条件下,n(A):n(B):n(C)=2:3:4
E.该条件下,混合气体颜色不再发生变化
(5)为加快上述反应速率的,可以改变的外界条件是 (写出一种即可)。
【答案】 (1) > 12 3A(g)+B(g)⇌2C(g) (2)75% (3)乙>甲>丙 (4)BD (5)适当升高温度等合理即可
【解析】 由图可知,A、B的起始物质的量浓度分别为0.8mol/L、0.5mol/L,4s时,A的物质的量浓度为0.5mol/L,从反应开始到4s时,v(A)==0.075mol•L-1•s-1,则v(A):v(C)=3:2,则a:c=3:2,反应12s达到平衡,A、B平衡时物质的量浓度分别为0.2mol•L-1、0.3mol•L-1,则△c(A)=(0.8-0.2)mol•L-1=0.6mol•L-1,△c(B)=(0.5-0.3)mol•L-1=0.2mol•L-1,则a:b=0.6:0.2=3:1,则a:b:c=3:1:2,则反应的化学方程式为:3A(g)+B(g)⇌2C(g),据此分析;(1)反应12s达到平衡,在第4 s时,该反应向正向进行,正反应速率> 逆反应速率;该反应达到最大限度的时间是12s;经测定,前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1,则该反应的化学方程式为:3A(g)+B(g)⇌2C(g);(2)从反应开始到12s内,A的转化率为;(3)根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,甲:v(A)=0.3mol•L-1•s-1;乙:v(B)=0.12mol•L-1•s-1,v(A)=3×0.12mol•L-1•s-1=0.36mol•L-1•s-1;丙:v(C)=9.6mol•L-1•s-1,v(A)==0.24mol•L-1•s-1,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙,故答案为:乙>甲>丙;(4)根据反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g):A.恒容条件下,混合气体的体积始终不变,则不能据此判断反应是否达到平衡,A错误;B.该条件下,正向是气体体积减小的反应,混合气体的压强不再发生变化,能据此判断反应是否达到平衡,B正确;C.该条件下,单位时间内消耗3 mol A的同时生成2 mol C,均代表正反应速率,C错误;D.该条件下,n(A):n(B):n(C)=2:3:4,平衡正向移动则C的比例增加,逆向则C的比例减小,D正确; E.该条件下,未注明气体具有颜色,混合气体颜色不再发生变化,不能据此判断反应是否达到平衡,E错误;故选BD;(5)为加快上述反应速率的,可以改变的外界条件是:适当升高温度等合理即可。
23.(2024高一下·黑龙江牡丹江·期中,15分)回答下列问题。
(1)已知反应中相关的化学键键能数据如表:
化学键
E(kJ/mol)
436
343
1076
465
413
若有生成,该反应 (填“吸收”或“放出”) 能量。某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题:
(2)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为 。
(3)反应从开始至2min,用Z的浓度变化表示的平均反应速率 。
(4)2min后反应达到平衡,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“不变”下同);混合气体的密度 。
(5)将与的混合气体通入的密闭容器中并发生上述反应,反应到某时刻各物质的物质的量恰好满足:,则原混合气体中 。
(6)下列措施能加快反应速率的是 (填序号,下同)。
A.恒压时充入 B.恒容时充入He C.恒容时充入X
D.及时分离出 E.升高温度 F.选择高效的催化剂
(7)下列说法正确的是 。
A.升高温度改变化学反应的限度
B.已知正反应是吸热反应,升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.化学反应的限度与时间长短无关
D.化学反应的限度是不可能改变的
E.增大Y的浓度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
【答案】 (1)放出 99 (2)3X(g)+Y(g)⇌2Z(g) (3)0.05mol⋅L−1⋅min−1 (4)增大 不变
(5)5:3 (6)CEF (7)AC
【解析】(1)根据化学反应的 根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和,该反应△H=(1076+2×436)-(413×3+343+465)=-99kJ⋅mol−1,故有1molCH3OH生成,该反应放出99kJ能量;(2)由图中所给数据分析,X的变化量为0.3mol,Y变化量为0.1mol,Z的变化量为0.2mol,根据变化量与方程式计量数成比例,得该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g);(3)反应从开始至2min,Z的物质的量从0变为0.2mol,;(4)2min后反应达到平衡,容器内气体质量不变,混合气体的总物质的量减小,根据,得平均相对分子质量比起始时增大;容器内气体质量不变,容器体积不变,根据得混合气体的密度不变;(5)当n(X)=n(Y)=n(Z),a-3x=b-x=2x,得a:b=5:3;(6)A.恒压时充入He,容器体积增大,反应物浓度降低,速率减慢;B.恒容时充入He,容器体积不变,反应物浓度不变,速率不变;C.恒容时充入X,X的浓度增大,速率加快;D.及时分离出Z,Z的浓度降低,速率减慢;E.升高温度,速率加快;F.选择高效的催化剂,速率加快;故选CEF;(7)A.升高温度可改变化学反应的限度,故A正确;B.正反应是吸热反应,升高温度正逆反应速率均加快,故B错误;C.化学反应的限度与时间长短无关,故C正确;D.化学反应的限度是可以通过改变条件进行改变的,故D错误;E.增大Y的浓度,正反应速率加快,逆反应速率开始不变,之后会加快,故E错误;故选AC。
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