专题2 化学反应速率与化学平衡 练习题 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

专题2《化学反应速率与化学平衡》练习题 一、单选题 1．如图所示的装置中发生反应2A2（g）+B2（g）⇌2C（g）△H=﹣a kJ/mol（a＞0），已知P是可自由滑动的活塞．在相同温度时关闭K，向容积相同的A、B容器中分别都充入2mol A2和1mol B2气体．两容器分别在500℃达平衡时，A中C的浓度为c1 mol/L，放出热量b kJ，B中C的浓度为c2 mol/L，放出热量c kJ．下列说法中正确的是（ ） A．500℃达平衡时有：c1＞c2 B．500℃达平衡时有：a＞b＞c C．达平衡后打开K，容器B的体积将减小 D．此反应的平衡常数随温度升高而增大 2．二氧化碳到淀粉的人工合成第一步为用无机催化剂将二氧化碳还原为甲醇，反应方程式为3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。一定温度下，恒容密闭容器中按照投料比=3充入H2与CO2，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在T=250℃下的x(CH3OH)～p、在p=5×105Pa下的x(CH3OH)～T如图所示。下列说法不正确的是 A．当体系中c(CH3OH)与c(H2)比值不变，可说明此时该反应达到平衡状态 B．曲线b表示的是压强相同时，温度升高该反应逆向移动，说明正反应放热 C．在原p=5×105Pa，210℃的条件下，向该恒容密闭容器中继续通入3molH2与1molCO2，达到新的平衡后，x(CH3OH)＜0.10 D．当x(CH3OH)=0.10时，反应条件可能为p=5×105Pa，210℃或p=9×105Pa，250℃ 3．在下列变化中，体系的熵增大的是 A．乙烯聚合为聚乙烯 B．硝酸铵溶于水 C．水结冰 D． 4．下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是 A．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率 B．唾液可以使淀粉水解速率加快 C．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 D．向新制氯水中加入适量硝酸银固体，溶液颜色变浅 5．汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染。查阅资料可知使用同种催化剂，质量相等时催化剂的比表面积对催化效率有影响。某实验小组的实验数据、图像分析与结论如下。下列说法不正确的是 编号 t/℃ 催化剂的比表面积 实验图像 I 280 80 II a 120 III c 80 A．汽车尾气处理的化学方程式为 B．由图像可知：， C．其他条件相同时，增大催化剂的比表面积，该化学反应的速率将减小 D．第I组实验中，如果反应5min达到平衡，用NO表示该化学反应速率为 6．已知由CO生成CO2的化学方程式为。其正反应速率为，逆反应速率为，、为速率常数。在2599K下，，。则该温度下上述反应的平衡常数K值为(保留小数点后一位小数) A．0.4 B．2.5 C．3.7 D．11.0 7．下表是有关可逆反应的数据 编号 化学反应方程式 平衡常数 温度 979K 1173K I Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) K1 1.47 2.15 II Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g) K2 2.38 1.67 III CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K3 a b 根据以上信息判断下列结论错误的是 A．反应III是放热反应 B．a>b，a=1.62 C．若要使反应III在一定条件下平衡向逆反应方向移动，可采取措施①升高温度；②充入He气使体积增大 D．从979K到1173K，三个反应速率都会加快，但加快的程度不同 8．某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g)2C(g)达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如下图所示，下列说法中正确的是 A．8 min时反应第一次达到平衡 B．30～40 min该反应使用了催化剂 C．反应方程式中的x=1，正反应为吸热反应 D．在30 min时，若保持容器体积不变，再向容器里充入1 mol A和1 mol B，达到平衡时C的体积分数等于50% 9．下列叙述中正确的是 A．保持容器容积不变，向反应中充入，反应速率一定加快 B．若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀 C．医用硝酸铵速冷冰袋是利用硝酸铵溶于水吸热的性质 D．稀盐酸和稀氢氧化钠反应的中和热为，则稀醋酸和稀氨水反应的中和热也为 10．NA 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．常温常压下，1 mol Cl2溶于1.0 LH2O中，溶液中 的个数之和为2NA B．标准状况下，22.4 LC2H4和C3H6的混合物中含有的C=C数目一定为NA C．25℃时0.1 LpH=1的盐酸稀释十倍，含有的OH-数目为1×10-12NA D．标准状况下，1个O2 分子的体积约为 11．在一定条件下A2和B2可发生反应：。图1表示在一定温度下反应过程中的能量变化，图2表示在固定容积为2L的密闭容器中反应时A2的物质的量随时间变化的关系，图3表示在其他条件不变的情况下，改变反应物B2的起始物质的量对此反应平衡的影响。下列说法正确的是 A．该反应属于高温自发进行的反应 B．10min内该反应的平均速率 C．11min时，其他条件不变，压缩容器容积至1L，n(A2)的变化趋势如图2中曲线d所示 D．图3中T1<T2，b点对应状态下A2的转化率最高 12．燃油汽车工作时发生如下反应： 反应①  ； 反应②   某研究团队在不同温度且装有Ag-ZSM催化剂的密闭容器中分别进行实验。 实验Ⅰ  将一定量置于密闭容器中； 实验Ⅱ  将的混合气体置于密闭容器中。反应相同时间后，分别测得不同温度下NO和CO的转化率如图所示。下列说法正确的是 A．反应①的 B．实验Ⅰ中，温度超过775K，NO的转化率降低，根本原因是Ag-ZSM失去活性 C．实验Ⅱ中，温度越高，CO的转化率越大，说明 D．高效去除汽车尾气中的NO，需研发常温下NO转化率高的催化剂 二、填空题 13．甲醇被称为2l世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇。 ⑴①将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积100L的反应室，一定条件下发生反应：CH4(g) + H2O(g) ⇌ CO(g) + 3H2(g) Ⅰ，CH4的转化率与温度、压强的关系如图。已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为： ； ②图中的压强P1 P2(填“大于”、“小于”或“等于”)，100℃时的平衡常数为： ； ③在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 ⑵在压强为0.1 MPa条件下, 将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g) + 2H2(g) ⇌ CH3OH(g) Ⅱ。①若容器容积不变，下列措施可提高甲醇产率的是： ； A．升高温度                         B．将CH3OH(g)从体系中分离 C．充入He，使体系总压强增大        D．加入更高效的催化剂 ②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计的表中，请帮他完成该表。 实验编号 T(℃) n (CO)/n(H2) P(MPa) A 150 1/3 0.1 B Ⅰ Ⅱ 5 C 350 1/3 Ⅲ 表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为： 、 、 。 14．某温度下，在2L恒容密闭容器中3种物质间进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示，反应在t1min时达到平衡。 (1)请写出该反应的化学方程式： 。 (2)若上述反应中X、Y、Z分别为NH3、H2、N2，且已知1mol氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ的热量，则至t1min时，该反应吸收的热量为 ，在t1min(t1=6min)时间内，用H2表示该反应的平均速率v(H2)为 。 (3)化学反应达到平衡时，下列说法正确的是_______(填字母代号)。 A．容器内各气体组分的质量分数不再发生改变 B．3v正(H2)=v逆(N2) C．c(X)∶c(Y)∶c(Z)=2∶3∶1 D．单位时间内生成3molY，同时生成1molZ 15．在一定条件下，将3molA 和1mol B 两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)+ 2D(g)。2min末该反应达到平衡，生成0.8mol D ，并测得C的浓度为0.2mol·L－1。请填空： (1)x= (2)温度降低，平衡向右移动，则正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。 (3)B的转化率为 。 (4)能判断该反应达到平衡状态的依据是 (填编号) A．混合气体的密度不变 B．容器中的压强不再变化 C． 生成D的反应速率是生成B的反应速率的2倍 D．单位时间内生成3molA，同时生成1molB (5)2min内平均速率v(A)＝ 。 16．某温度时，在0.5L密闭容器中，某一可逆反应的A、B气体，起始时压强为100KPa，各物质物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析可得： (1)该反应的化学方程式为 。 (2)若降低温度，则该反应的正反应速率 (填“加快”“减慢”或“不变”，下同)，逆反应速率 。 (3)第4min时，正、逆反应速率的大小关系为v正 v逆(填“>”“<”或“=”)。 (4)0～4min内，用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为 mol•L-1•min-1。 (5)反应达到平衡，此时体系内压强与开始时的压强之比为 。 (6)平衡时混合气体中B的分压约为 KPa(保留3位有效数字)。(已知某物质的分压=该物质的体积分数×总压强) 17．图1表示接触室中催化剂随温度变化图象，图2表示SO2的转化率a(SO2)随温度T及压强P的变化图象。你认为接触室中最合适的温度和压强是 。 18．化学反应速率在生产生活中有重要作用。 （1）氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础，其原理N2+3H2⇌ 2NH3。 ①反应一段时间后，NH3的浓度增加了0.9mol/L，用N2表示其平均反应速率为0.15mol/(L∙s)，则反应的时间为 s。 ②下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应速率，其中反应最快的是 （填字母）。 A．v(H2)=0.1 mol/(L∙min) B．v(N2)=0.1 mol/(L∙min) C． v(NH3)=0.15 mol/(L∙min) D．v(N2)=0.002 mol/(L∙min) （2）一定温度下，氧化铁可与一氧化碳发生反应：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)。在2L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，10min后，生成单质铁11.2g。10min内v(CO)= mol/(L∙min)。 （3）研究反应2X(g)⇌Y(g)+Z(g)的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度随反应时间的变化情况如图所示。 ①对比实验Ⅰ、Ⅱ可得出： ，化学反应速率加快。 ②对比实验Ⅱ、Ⅳ可得出： ，化学反应速率加快。 ③在0~10min内，实验Ⅲ的平均速率v(Y)= mol/(L∙min)。 19．对于已达平衡的下列反应 2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)    ① 2NO2⇌N2O4   ② 2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g) ③ (1)保持容器容积不变，再通入一定量的反应物，反应①反应物的转化率 反应②的转化率 (填增大、减小、不变，下同)。 (2)保持压强不变，通入一定量的N2O4，反应②生成物的百分含量 (3)保持容器容积不变，通入一定量氖气，则达到平衡时反应②NO2转化率 (4)保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，则达到平衡时反应③NH3百分含量 。 三、计算题 20．将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c(A):c(B)=3:5，C的平均反应速率是0.1 mol/(L·min)。求： (1)此时A的浓度 及反应开始前放入容器中A、B物质的量 。 (2)B的平均反应速率 。 (3)x值 。 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 【分析】A为恒容容器，B是恒压容器，反应2A2（g）+B2（g）⇌2C（g）发生以后，气体的物质的量之和减小，所以B相当于在A的基础上加压，所以平衡B对于A而言是加压了，向右移动，C的浓度增大，放出的热量增加，由此分析解答。 【详解】A．平衡B对于A而言是加压了，向右移动，C的浓度增大，所以c1＜c2，故A错误； B．方程式中a是2mol A2和1mol B2气体完全反应，平衡B对于A而言是加压了，向右移动，C的浓度增大，放出的热量增加，所以a＞c＞b，故B错误； C．打开K后，因为B端压强的大于A端的压强，所以B中压强会减小，活塞P会向左移动，故b的体积减小，故C正确； D．正反应是放热反应，温度越高K值越小，故D错误； 故选C。 2．C 【详解】A．初始投料为和，所以平衡前浓度减小，浓度增大，所以当与比值不变时说明反应达到平衡状态，故A正确； B．该反应为体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，故曲线b为等压条件下，温度升高，减小，说明平衡逆向移动，，故B正确； C．在，210℃的条件下，向该密闭体系中继续通入与，可以理解为先在另一个容器中达到平衡，x(CH3OH)=0.10，再压缩到一个容器中，平衡正向移动，达到新的平衡后，，故C错误； D．由图和信息T=250℃下的x(CH3OH)～p、在p=5×105Pa下的x(CH3OH)～T可知：满足平衡时的条件有：，210℃或，250℃，故D正确； 综上所述，答案为C。 3．B 【详解】A．乙烯聚合为聚乙烯，为气体体积减小的反应，是熵减的过程，故A错误； B．硝酸铵溶于水破坏离子键，离子的运动更剧烈，体系的熵增大，故B正确； C．水结冰从液态转为固态，水分子的混乱程度减小，是熵减的过程，故C错误； D．为气体体积减小的反应，熵减的过程，故D错误； 故选：B。 4．B 【分析】涉及到平衡移动的问题，均可以用勒夏特列原理来解释，据此分析。 【详解】A．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气，即增加氧气的投入量，促使平衡正向移动，以提高二氧化硫的利用率，能用勒夏特列原理解释，故A不选； B．唾液里含有唾液淀粉酶，它在常温下能很快使淀粉分解为葡萄糖，相当于加入催化剂使反应速率加快，不涉及平衡移动，不能用勒夏特列原理来解释，故选B； C．因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡，开启啤酒瓶后，压强减小，二氧化碳逸出，能用勒夏特列原理解释，故C不选； D．氯水中加入硝酸银，发生反应，使Cl-浓度减小，使反应，化学平衡正反应方向移动，氯气的浓度变小，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故D不选； 故本题选B。 5．C 【详解】A．在催化剂、加热的条件下，NO和CO反应生成对空气无污染的气体，反应的化学方程式为，故A正确； B．由控制变量法和实验目的可知，实验Ⅰ、Ⅱ的催化剂比表面积不同，Ⅰ、Ⅲ的温度不同，则实验Ⅰ、Ⅱ用于探究催化剂的比表面积对反应速率的影响，实验Ⅰ、Ⅲ用于探究温度对反应速率的影响，其他各变量均应该相同，故，根据Ⅲ反应速率大于Ⅰ可以判断，，故B正确； C．由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，实验Ⅱ的反应速率比实验Ⅰ的快，即增大催化剂比表面积，反应速率增大，故C错误； D．第I组实验中，如果反应5min达到平衡，，则，故用NO表示该化学反应速率为，故D正确； 故选C。 6．A 【详解】由CO生成CO2的化学方程式为，其正反应速率为，逆反应速率为，当反应达到平衡时，即，平衡常数； 选A。 7．C 【分析】由表格数据可知，升高温度，反应I的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应；反应II的平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应；由盖斯定律可知，反应II—I得到反应III，则平衡常数K3=，由表格数据可知，979K时，平衡常数a=≈1.62、1173K时平衡常数b=≈0.78，则温度升高，反应III的平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应。 【详解】A．由分析可知，反应III是放热反应，故A正确； B．由分析可知，不同温度时反应III平衡常数a>b，979K时a约等于1.62，故B正确； C．反应III为气体体积不变的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，充入氦气气使体积增大时，气体压强减小，但平衡不移动，故C错误； D．由分析可知，反应I为吸热反应，反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应，所以从979K到1173K时，升高温度，三个反应的反应速率都会加快，但加快的程度不同，故D正确； 故选C。 8．D 【详解】A．8 min时反应物A、B与生成物C的浓度相等，由于此后物质的浓度还在发生变化，因此8 min时反应未达到平衡状态，A错误； B．由图象可知：30 min时只有反应速率降低了，反应物与生成物的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，反应条件是扩大容器的体积降低了压强；若是使用催化剂，则化学反应速率应该是增大，B错误； C．由开始到达到平衡，A、B的浓度减少的量相同，由此可知x=1；反应前后气体体积不变，则增大压强平衡不移动；40 min时，正、逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，化学平衡逆向移动，改变条件应是升高温度，因此正反应为放热反应，C错误； D．由图象可知，在反应开始时加入2.0 mol/L的A、B，达到平衡时A、B浓度都是1.0 mol/L，C的浓度是2.0 mol/L，C的含量是，若保持容器体积不变，再向容器里充入1 mol A和1 mol B，导致体系压强增大，根据选项C分析可知该反应是反应前后气体体积相等的反应，增大压强，化学平衡不移动，因此达到平衡时C的体积分数仍然等于50%，D正确； 故合理选项是D。 9．C 【详解】A．体积恒定，充入对各物质的浓度无影响，反应速率不变，故A错误； B．若在海轮外壳上附着一些铜块，构成铁铜原电池，铁作负极，加快海轮外壳的腐蚀，故B错误； C．硝酸铵溶于水吸收大量的热，可使温度降低，可用于医用冰袋，故C正确； D．醋酸和一水合氨都是弱电解质，其电离都是吸热反应，所以它们反应的中和热不是-57.3kJ·mol-1，D错误； 故选：C。 10．C 【详解】A．Cl2与H2O的反应是可逆反应，在溶液中存在化学平衡，其中含有未反应的Cl2，故常温常压下，1 mol Cl2溶于1.0 LH2O中，溶液中 的个数之和小于2NA，A错误； B．C3H6可能是环丙烷，也可能是丙烯，而C2H4为乙烯，分子中含有不饱和的碳碳双键，标准状况下，22.4 LC2H4和C3H6的混合物的物质的量是1 mol，其中含有的C=C数目可能为NA，也可能小于NA，B错误； C．HCl是一元强酸，25℃时0.1 LpH=1的盐酸稀释十倍，c(H+)=0.1 mol/L，当将其稀释10倍后，溶液中c(H+)=0.01 mol/L，由于溶液中存在水的电离平衡，则该溶液中c(OH-)=，n(OH-)=1 L×10-12 mol/L=1.0×10-12 mol，故其中含有的OH-数目为1×10-12NA，C正确； D．标准状况下O2为气体，气体分子在很大空间运动，微粒本身大小可以忽略不计，因此不能根据气体体积计算微粒本身体积的大小，D错误； 故合理选项是C。 11．C 【详解】A. 体系的自由能△G=△H-T△S，根据图示可知，该反应为放热反应，△H<0，由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以△S<0。当温度较高时，T△S>△H，即△G>0，反应不能自发进行，A错误； B.10min内该反应的平均速率v(A2)=mol/(L·min)，根据方程式可知v(B2)=3v(A2)=0.045mol/(L·min)，B错误； C.11min时，其他条件不变，压缩容器容积至1L，由于物质的浓度增大，化学平衡正向移动，不断消耗A2，所以n(A2)的物质的量会进一步减少，n(A2)变化趋势如图2中曲线d所示，C正确； D.在温度不变时，增大某种反应物的浓度，化学平衡正向移动，可以使其它反应物的转化率提高，故当T1<T2，c点由于n(B2)最大，故其对应状态下A2的转化率最高，D错误； 故合理选项是C。 12．A 【详解】A．实验I是反应①的逆反应，实验Ⅱ是反应②的正反应，图中CO的转化率也可以表示反应②中NO的转化率。由于反应①是燃油汽车发动机中的自发反应，根据反应①的信息可推知，该反应的，A正确； B．继续利用反应①的信息，可以推知实验Ⅰ发生的反应是放热反应，从平衡转化率的角度考虑，高温不利于反应物的转化，温度超过775K后，NO转化率降低，很可能是高温下NO分解反应的平衡常数小的原因，不能肯定是催化剂失活造成的反应速率问题，B错误； C．实验Ⅱ中CO的转化率一直升高，可能是温度和催化剂的共同作用加快了化学反应速率，使单位时间内原料的转化率明显提升，无法由此判断该反应的热效应，C错误； D．处理汽车尾气需要考虑尾气形成时的工作温度，不能先排放再处理，所以研发的催化剂不应该在常温下，D错误； 故选：A。 13． 0.0030 mol·L-1·min-1 小于 2.25×10-4 减小 B 150 1/3 5 【分析】（1）①根据v(H2)=3v(CH4)来解答。 ②根据化学方程式可以得出，增大压强，化学平衡逆向移动，甲烷的转化率减小，所以P1＜P2，然后根据三段式解答。 ③降低温度，逆反应速率将减小。 （2）①A.该反应是放热的，升高温度，平衡逆向移动，会减小甲醇产率。 B.将CH3OH(g)从体系中分离，会促使平衡正向移动，提高甲醇的产率。 C.充入He，使体系总压强增大，体积不变，各组分浓度不变，所以平衡不会移动，不会改变甲醇产率。 D.催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动。 故选B。 ②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，只能改变一个条件且其它条件都相同才能作出判断。 【详解】（1）①由图象可知，100℃时达到平衡时，甲烷的转化率为0.5，则v(H2)=3v(CH4)=3×(1mol×0.5/100L/5min)= 0.0030 mol·L-1·min-1，故答案为0.0030 mol·L-1·min-1。 ②根据化学方程式可以得出，增大压强，化学平衡逆向移动，甲烷的转化率减小，所以P1＜P2， CH4(g) + H2O(g) ⇌ CO(g) + 3H2(g) 起始浓度（mol/L）0.01     0.02    0        0 变化浓度（mol/L）0.005   0.005   0.005     0.005 平衡浓度（mol/L）0.005   0.015   0.005    0.005 100℃时的平衡常数为：[0.005×(0.015)3/0.005×0.015](mol/L)2=2.25×10-4(mol/L)2,故答案为小于；2.25×10-4。 ③降低温度，逆反应速率将减小，故答案为减小。 （2）①A.该反应是放热的，升高温度，平衡逆向移动，会减小甲醇产率，故A错误； B.将CH3OH(g)从体系中分离，会促使平衡正向移动，提高甲醇的产率，故B正确； C.充入He，使体系总压强增大，体积不变，各组分浓度不变，所以平衡不会移动，不会改变甲醇产率，故C错误； D.催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，故D错误。 故选B。 ②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，只能改变一个条件且其它条件都相同才能作出判断，A和B中压强不同，则其温度和n (CO)/n(H2)必须相等，故Ⅰ为150℃，Ⅱ为1/3，B和C中温度不同，n (CO)/n(H2)相等，则压强必须相等，故Ⅲ为5，故答案为150 ；1/3 ；5。 【点睛】（1）在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动。 （2）在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。 （3）催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动。 14．(1)2X3Y+Z (2) 36.8kJ 0.1mol/(L·min) (3)A 【详解】（1）由图象可以看出，X的物质的量先减小后不变，则X为反应物，Y、Z的物质的量先增多后不变，则Y、Z为生成物，当反应到达t1min时，△n(X)=0.8mol，△n(Y)=1.2mol，△n(Z)=0.4mol，化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比，则△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=2：3：1，所以反应的化学方程式为2X3Y＋Z； （2）由于1mol氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ的热量，而反应中△n(X)=0.8mol，吸收热量为：0.8mol×46kJ/mol=36.8kJ；在此t1min时间内生成氢气是1.2mol，浓度是0.6mol/L，则用H2表示该反应的平均速率v(H2)为=0.1mol/(L·min)； （3）A．反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，容器内各气体组分的质量分数不再发生改变，A正确； B．反应达到平衡状态时，正反应速率与逆反应速率相等，即存在v正(H2)= 3v逆(N2) ，B错误； C．反应中各物质的浓度之比与开始时的投入量与反应中消耗量有关，反应是否达到平衡状态，都可能存在c(X)∶c(Y)∶c(Z)=2∶3∶1，C错误； D．反应的任意时刻，单位时间内生成3molY，同时生成1molZ，D错误； 答案选A。 15． 1 放热 40％ BC 0.3mol/(L•min) 【分析】(1)计算出C的物质的量，利用C、D物质的量之比等于化学计量数之比求x； (2)降低温度平衡向放热反应方向移动； (3)根据C求出转化的B的物质的量，利用转化率定义计算； (4)可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等(同种物质)或正逆反应速率之比等于系数之比(不同物质)，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变，以此分析； (5)根据v=计算。 【详解】(1)平衡时，n(C)=2L×0.2mol•L-1=0.4mol，利用C、D物质的量之比等于化学计量数之比，则：x：2=0.4mol：0.8mol，解得x=1； (2)温度降低，平衡向右移动，降低温度向放热反应方向移动，所以正反应为放热反应； (3)平衡时，n(C)=0.4mol，由方程式3A(g)+B(g) C(g)+2D(g)可知，转化的B的物质的量n(B)=n(C)=0.4mol，所以B的转化率α=×100%=40%； (4)A．反应混合物都为气体，根据质量守恒，混合气体的总质量不变，体积为定值，密度自始至终不变，不能说明到达平衡状态，故A错误； B．反应为反应前后气体体积减小的反应，固定容积的密闭容器，容器中的压强不再变化，说明气体的总物质的量不再发生变化，说明到达平衡状态，故B正确； C．生成D的反应速率表示正反应速率，生成B的反应速率表示逆反应速率，正逆反应速率之比等于系数之比(不同物质)，说明达到平衡状态，故C正确； D．都表示逆反应速率，自始至终都按2molA：1molB进行反应，不能说明到达平衡状态，故D错误； 故答案为BC； (5)2min内平均速率v(C)＝=0.1 mol/(L•min)，则v(A)＝v(C) ×＝0.3 mol/(L•min)。 16． 2A(g)B(g) 减慢 减慢 > 0.1 7:10 50.0 【详解】(1)根据图示可知在前4 min内A减少0.4mol，B增加0.2mol，一定时间后A、B都存在，且物质的量不再发生变化，说明该反应是可逆反应，其中A是反应物，B是生成物，二者改变的物质的量的比是=0.4mol:0.2mol=2:1，故反应方程式为：2A(g)B(g)； (2)降低温度，活化分子百分数减小，正、逆反应速率都减慢； (3)4 min后，A的物质的量减小，B的物质的量增加，则反应正向进行，因此正、逆反应速率的大小关系为v正>v逆； (4)在0～4 min B物质的量改变△n(B)=0.4 mol-0.2 mol=0.2 mol，则用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为v(B)=； (5)该反应达到平衡时，n(A)=0.2 mol，n(B)=0.5 mol，恒温恒容下，气体的体积比等于气体的物质的量之比，故平衡时总压强和起始时总压比为(0.5+0.2)mol:(0.8+0.2)mol=7:10； (6)结合(5)可知7:10=p平:100KPa，因此平衡时总压p平=70KPa，平衡时B的体积分数为，则平衡时混合气体中B的分压为×70KPa=50.0KPa。 17．450℃(或400℃-500℃)、101kpa 【详解】400℃～500℃、101KPa时二氧化硫的转化率已经很高，再增大压强，会增大成本，二氧化硫转化率提高不大，该温度下反应速率较快、催化剂活性最好，故答案为：400℃～500℃、101kpa。 18． 3 B 0.015 增大反应物浓度 升高温度 0.02 【详解】(1)①NH3的浓度增加了0.9mol/L，则氮气的浓度减少0.45mol/L，v(N2)===0.15mol/(L∙s)，则t=3s； ②化学反应速率之比等于化学计量数之比，比较反应速率需转化为同一物质的相同单位， A．v(H2)=0.1 mol/(L∙min)； B．v(N2)=0.1 mol/(L∙min)转化为氢气v(H2)=0.3 mol/(L∙min)； C．v(NH3)=0.15 mol/(L∙min)转化为氢气v(H2)=0.225mol/(L∙min)； D．v(N2)=0.002 mol/(L∙min) 转化为氢气v(H2)=0.006mol/(L∙min)； 综上所述，答案为B。 (2) 10min后，生成单质铁11.2g，即0.2mol，则消耗0.3mol的CO，v(CO)==0.015 mol/(L∙min)； (3)①根据图象，对比实验Ⅰ、Ⅱ，反应的温度相同，X的初始物质的量I＞II，达到平衡时所用的时间I＜II，反应物的浓度越大，反应速率越快； ②根据图象，对比实验Ⅱ、Ⅳ，反应物的初始浓度相同，II的温度＜Ⅳ，所用的时间II＜Ⅳ，则温度越高，反应速率越快； ③根据图象，0~10min内，实验Ⅲ中，X的浓度由1.00mol/L变为0.60mol/L，则Y的浓度增大0.20mol/L，v(Y)= =0.02mol/(L∙min)。 19． 不变 增大 不变 不变 减小 【详解】(1) 保持容器容积不变，再通入一定量的反应物，相当于增大压强，压强对2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)无影响，所以平衡不移动，转化率不变，压强对2NO2⇌N2O4有影响，平衡正向移动，转化率增大，故答案为：不变，增大； (2)保持压强不变，通入一定量的N2O4，浓度不变，因此反应②生成物的百分含量不变，故答案为：不变； (3) 保持容器容积不变，通入一定量氖气，反应混合物各组分的浓度不变，平衡不移动，则达到平衡时反应②NO2转化率不变，故答案为：不变； (4) 保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，降低了物质的浓度，相当于降低压强，平衡正向移动，因此达到平衡时反应③NH3百分含量减小，故答案为：减小。 20．(1) 0.75mol/L 3mol (2)0.05mol/(L·min) (3)2 【详解】（1）C的平均反应速率是0.1mol/（L．min），则生成C是1mol，生成D的物质的量为1mol，根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知，x=2；，所以有，解得n=3mol，所以此时A物质的浓度为0.75mol/L；故答案为0.75mol/L；3mol。 （2）反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以B物质的反应速率为0.05mol/(L·min)；故答案为0.05mol/(L·min)。 （3）C的平均反应速率是0.1mol/（L．min），则生成C是1mol，生成D的物质的量为1mol，根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知，x=2，故答案为2。 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 $$